2、優(yōu)化異形曲面表皮——通過曲率分析、曲面擬合,使曲面鋁板加工方便可行,保證建筑效果;
首先根據(jù)雨篷模型進行整體曲率分析,發(fā)現(xiàn)大量鋁板的曲率由上端到下端呈越來越小漸變(顏色藍色曲率為最大,紅色為最小),即為雙曲面。4
不僅如此,曲面四邊邊線為樣條曲線,這使得我們無法輸出準確的加工參數(shù)給加工廠指導加工。
另外,若大批量的進行雙曲面加工,加工廠需根據(jù)每塊曲面進行找點鑄模加工,加工工藝復雜,在保證建筑效果的前提下,通過三維擬合成近似單曲,減小了鋁板加工難度,從而能夠更有效的保證加工質(zhì)量。
現(xiàn)在我們可以結合曲面曲率漸變的特點對曲面進行處理,曲率大的地方我們盡量保持原曲面的彎曲度,從原曲面邊線提點優(yōu)先用三點弧擬合,并得出的曲面與原先面進行比對、調(diào)整以選出最接近原曲面的擬合面,曲率小的地方我們根據(jù)剛才擬合得出來的面進行延展并與原曲面比對,以保證整塊鋁板的平滑過渡。下面結合截圖來展示擬合后的效果。
我們以曲率小的上下兩端邊線作為直線邊,側(cè)邊邊線以一個彎曲度方向掃掠進行重建面,擬合后的曲面幾乎近似單曲,曲率都呈現(xiàn)為零。
下面我們把擬合后與未擬合的曲面重疊,以各個視角來觀察兩者區(qū)別。
根據(jù)上圖的對比,兩曲面重疊幾乎接近,偏差在可接受的誤差范圍內(nèi)。
現(xiàn)在我們對整體擬合后的效果進行查看分析平滑過渡性,下圖我取了整個雨棚擬合后的局部一段,兩相鄰分格之間過渡平滑。
上圖我們能看到有白色,黃色,紅色顏色區(qū)分,這是根據(jù)不同段的曲率特點,我們進行了不同半徑的擬合,在模型里,我們把它用圖形集來分類,這樣我們就能直觀的看出每塊曲面的特點,發(fā)給加工廠,他們也能更直觀的進行參數(shù)的輸出。
由上圖我們可以看到原曲面已由兩小塊單曲面加一塊平面(詞條“平面”由行業(yè)大百科提供)組合,單曲面半徑都為整數(shù),這樣我們可以直接從模型中生成帶參數(shù)的加工圖,這樣不但簡化了加工工藝,節(jié)約了成本,而且每相鄰的曲面我們進行標準化處理具有同等的半徑,加工廠拿到模型就可以直接出加工圖進行生產(chǎn),大大提高的生產(chǎn)效率。
最后,我們得出經(jīng)擬合后的完整表皮模型:
3、確定節(jié)點(詞條“節(jié)點”由行業(yè)大百科提供)構造形式——結構安全合理、安裝方便快捷;
節(jié)點構造的要以表皮分格為基礎進行設計,根據(jù)擬合后的表皮模型進行分格,如下圖:
經(jīng)過模型的剖切可以得到典型部位的節(jié)點剖面,在此剖面基礎上通過節(jié)點構造設計作出雨篷典型部位的節(jié)點圖。
進行雨篷的結構設計的主要思路就是通過雨篷的表皮模型向內(nèi)偏移一定值,得到一個包絡曲面,然后在這個曲面以內(nèi)的空間進行雨篷結構的布置。
通過表皮模型分析,根據(jù)區(qū)域劃分,確定各區(qū)域的結構形式。
經(jīng)過力學分析計算合格后,最終確定結構的形式和節(jié)點構造。
4、根據(jù)節(jié)點構造進行BIM參數(shù)化建模——模型完整、注重細節(jié);
建立雨篷結構模型:
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