技术
- 犀牛与Tekla和3D3的应用在大钢结构弯曲结构中




1。软件简介
1。犀牛犀牛:
Rhino是美国&Assoc开发的PC的功能强大的专业3D建模软件。它可以广泛用于三维动画制作,工业制造,科学研究和机械设计领域。它可以轻松地集成3DS Max模型的功能部分,以及需要细,弹性和复杂性的3D NURBS模型的性能。它可以输出不同的格式,例如OBJ,DXF,IGES,STL,3DM等,并且几乎适用于所有3D软件,尤其是提高整个3D工作团队的模型生产率。因此,诸如3D Max,Maya和3D人员之类的3D设计必须学会使用它。犀牛(Rhino)是一种超级强大的三维建模工具。但是不要低估它。它包含所有NURBS建模功能。使用它来建模感觉非常流畅,因此人们经常使用它来建模,然后将高精度模型导出其他三维软件的使用。
(非B-非均匀理性B-曲线)。这是一个强大的高级建模软件;这也是三维专家所说的 - 犀牛软件。犀牛是美国公司( )在1998年推出的NURBS的3D建模软件。它的开发人员基本上是前别名(开发Maya的A/W公司)的核心代码汇编的成员。如今,由于三维图形软件的非凡丰富性,如果您想在激烈的竞争中占有一席之地,则必须在某个方面具有特殊的价值。因此,Rhino在建模中对3D软件巨头(Maya,,,等)发出了巨大的挑战。自犀牛推出以来,无数的3D专业制作人和爱好者对其强大的建模能力深深着迷。首先,它是一个“流行的”高端软件:与Maya这样的“ Noble”软件不同,它必须在IRIX甚至SGI 上运行,并且还必须与昂贵的高端图形卡配对;犀牛,您需要配置ISA图形卡甚至旧的486主机才能运行。其次,它没有像其他三维软件那样具有巨大的身体,而这些软件的每一转都可能是数百个兆字节。犀牛安装后只有几百兆字节。因此,它确实解释了“麻雀很小,拥有所有内部器官”的精神。而且,由于引入了BMRT等渲染器,其图像的真正质量非常接近高端渲染器。同样,犀牛不仅用于CAD,CAM工业设计还可以为各种卡通设计,场景制作和广告开口创建出色的模型。凭借其人性化的操作过程,设计师无法放手,最终为学习和别名奠定了良好的基础。简而言之;犀牛软件是一种高级建模软件,专家必须掌握并且具有特殊的实用价值。
从设计草稿,手工绘制到实际产品,或者只是一个简单的想法,Rhino提供了表面工具,可以准确创建所有用于渲染,动画,工程,分析和评估以及生产的模型。
犀牛可以创建,编辑,分析和转换系统中的NURBS曲线,表面和实体。不受复杂性,订单和大小的限制。犀牛还支持多边形网格和点云。
过去,不受限制的 3D建模工具,您只能在相同类型的软件中找到这些工具,这些工具的价格是价格的二十至五十倍。使您可以构建任何可以想象的形状,同时还可以完全满足设计,快速形成,工程,分析和制造从飞机到珠宝所需的准确性。
它与非常流行的3D免费车身建模工具“ MOI3D免费车身设计大师”无缝结合,它可以与建筑行业的主流概念设计软件(建筑素描大师)兼容,为建筑行业的人们提供了免费的车身建模。出色的工具。
犀牛可以在复杂性,角度和大小方面创建,编辑,分析和转换NURBS曲线,表面和实体,而无需任何限制。
2。Tekla:
Tekla是开发的钢结构详细设计软件。它通过首先创建三维模型,然后自动生成钢结构细节和各种报告来实现方便查看的功能。 Tekla的原始名称。
它是全球钢结构详细的设计软件。它通过使用国际社会为与国际社会的融合奠定了基础。实际上,有大量用户建议使用建模来制作图形,并尽快掌握和使用它们是我们的“优先任务”。
它是一个软件包,用于模拟和三维智能钢结构的详细图纸。用户可以在虚拟空间中构建完整的钢结构模型,其中不仅包括结零件的几何维度,还包括所有信息,包括材料规格,横截面,节点类型,材料,用户注释等,每个组件可以用不同的颜色表示。它具有鼠标连续旋转的功能,用户可以查看模型的任何部分从不同的方向连续旋转。这使其更加直观,并且检查员可以轻松地找出模型中各个杆空间之间逻辑关系中是否存在任何错误。创建模型时,操作员可以在3D视图中创建辅助点,然后输入杆,或在计划视图中构建它。它包含600多个常用节点,在创建节点时非常方便。只需单击某个节点以填写参数,然后选择主零件和辅助部件,就可以随时查询所有相关的与制造和安装信息。它可以检查几个选定的组件是否随时发生碰撞。该模型可以自动生成所需的图形和报告列表输入数据。所有信息都可以存储在模型的数据库中。当需要更改设计时,只需更改模型,其他数据将相应地更改,因此可以轻松创建新的图形文件和报告。
这是一个基于面向对象的技术的智能软件包。这意味着模型中的所有元素,包括梁,柱,板,节点螺栓等都是智能目标,即,当光束变化的属性变化时,相邻节点也会自动更改。零件安装和整体布局图纸相应更改。内置图形编辑器可以编辑图形。这将最大程度地减少人为引起的错误。它是一个开放的系统,可以创建自己的节点和目标类型来添加到它。
确认模型是正确的后,您可以创建施工细节计划。可以自动生成的组件详细信息和零件详细信息,其中包括组件的细节还需要加深并加深到组件图,组装图和零件图,用于组件,盒子组装和处理部分;零件图可以直接或转换后获得CNC切割机所需的文档,以实现钢结构的设计和处理自动化。尽管我们没有很多CNC设备,但所有零件都不可能完全通过数据设备处理。我相信,在不久的将来,它肯定会为我们的生产带来革命性的变化。
该模型还可以自动生成某些报告,例如螺栓报告,组件表面积报告,组件报告和材料报告。螺栓报告可以计算整个模型中不同长度和等级的螺栓总量;组件表面积报告可以估计基于它的油漆使用量;材料报告可以估计每种规范的钢铁使用量。报告可以为整个项目提供服务,并且是未来项目预算和项目管理的重要基础。用户可以根据需要自定义一些报告。
2。项目概述和计划研究
该项目的彩带结构系统是一个空间弯曲的钢结构,效果是远距离的飞碟。主要的钢结构连接到玻璃窗帘壁和铝板彩带,显示出堆叠分布的独特效果,并且铝板彩带在空间弧形上是不规则的。彩带分为上和下流仪。

整个彩带系统包括开放式双层3毫米厚的碳氟化合物喷涂铝贴面,钢桁架形的花卉框架,系统排水沟等。

由于考虑到材料加工和现场安装的可行性,铝板流媒体是弧形的,因此单个铝板是梯形的平板。每个铝板的方向通过相邻板的钢龙骨前端的弧形部分进行调节。通过犀牛调整每个铝板的方向,然后在空间定位后将软件安装在现场。


3。3D3S空间建模和钢结构计算
1。调整计划的原因
由于原始的钢结构是由钢板焊接的矩形钢梁制成(如下所示),考虑到焊接要求相对较高,因此弯曲钢的焊接应力相对较大,现场结构不便,I - 形状的钢梁被认为代替了原始图纸的中等厚度焊接。镀锌钢通道。

首先,I形钢可用于更好地与原始的主梁I形钢连接,而I形钢用于减轻重量。通过计算简单支撑梁的静电,可能计划使用400*200*8*12 I形钢,这与原始计划相比减轻了重量。 ,减少焊接量,促进现场安装并满足结构应力要求。关键是增加铝板安装的可调节位置。在特殊形状的钢结构中,面板调节空间至关重要。如果可调空间很大,则可以更好地保证双曲线弧。过度平滑。


600*250*10mm焊接镀锌钢管的横截面特性

400*200*8*12mmh钢横截面特性
2。使用3D3S空间建模并检查钢梁是否满足应力
通过犀牛,我们导出钢结构横梁和连接主梁,在3D3S中建立计算模型,并设计杆的横截面。在这里,我们暂时将两端的钢柱定义为固定(实际上,我们的钢柱也具有变形,但是我们考虑何时钢梁承受压力,无论是整体而言,钢梁都可以被视为整体钢柱,被视为刚性约束),并根据的局部风压力和地形设计相关参数,并考虑到足够的盈余,修改了模型中的杆。零件的长度(模型认为杆构件是全长的,因此需要调整本地模型中的杆构件的实际长度,以满足计算长度和罚款比例的要求)。

犀牛出口线模型


设置负载模式

修改杆的长度

计算模型并检查钢结构的挠度
通过3D3S建模计算,我们可以直观地看到每个钢分量的应力和负载比,并且还可以直观地看到钢分量的位移趋势和偏转。实际上,我们使用3D3S构建的模型实际上对我们来说是理想的选择。仍然存在差距,因为我们这里的模型应该是双曲线网框架,但是当我们计算时,因为3D3S无法实施电弧杆的计算,我们只能将其大约转换为直杆进行计算,这就是我们上面的内容模型实践。 3D3S在实际使用中更常见作为验证和计算软件,并且更适合该软件的定位。实际上,建议在绘制图片时使用pkpm。如果您需要使用图片和报价,建议使用它们。 3D3的验证将更快。

4。
1。建立模型
将钢结构的中心线定位,如下图所示:

使用犀牛表皮模型投射钢结构的中心线,以获取模型中的黄色钢结构中心线模型,如下图所示:

电线模具被进口到TELKA,并根据电线模具确定主梁和二级光束的实心模型,并确定连接位置以建立连接方法。



2。模型导出,列表生产和处理图
使用源自犀牛的线模具CAD可以很好地处理Telka的弧线弯曲钢结构建模。使用Telka的软件优势,它可以迅速形成钢结构连接方法并在大型梁和钢结构之间制作连接板,并根据模型制造的板,可以导出连接板的数量,加工尺寸,数量和材料表。然后将这些导出的数据传输到CAD,然后通过简单处理获得链接板的处理列表和处理图。
1衡量标准尺寸
2衡量字体尺寸
3优化连接板处理的精细尺寸(统一连接板的规格并降低处理方式)




同样,可以获得钢结构梁的加工尺寸和列表数量。由于实际的处理限制,该项目最初是钢结构的双重弯曲(如下图:双弯曲图),但现在已将其更改为钢结构的单个弯曲(如下图所示:弯曲图)。钢结构的精细处理是安装后面板的先决条件,因此根据模型进行处理可以确保钢结构的偏差,从而极大地允许现场安装接近模型(考虑到由由钢结构的自重,钢结构的结构中有一个小的弯曲变形。

双弯曲图

单弯曲图

出口钢梁编号布局图

出口钢梁加工图

材料表和螺栓规格

5。犀牛建模和铝板铺设
1。建立犀牛的整体模型
根据主要的钢结构模型和现场控制点的高度,该项目的总体模型已建立。测量点越多,选择了控制点。该模型越接近现场钢结构,但是越接近越好,因为该项目是一种特殊形状的本地钢结构,只能用作直射光束,因此在建模期间需要调整本地弧实现平稳的过渡以使流媒体有效。
1。将测量控制点引入犀牛以建立基本模型

使用总站测量项目目标高程

测量高程控制点

流媒体控制点和关闭曲线

犀牛建模参考点和曲线

创建流媒体上表面的模型

局部位置过渡不是平稳的(调整之前)

局部位置过渡不是光滑的(调整后)

下表面是根据图纸的上表面的偏移获得的

然后,根据向前投影切割下表面,并散布倾斜的位置,并获得连接下表面和上表面的模型,并获得了整体流媒体的整体整体模型。
1。皮肤模型和钢结构的验证和模型调整
建立模型后,不能将其直接用于施工和铝板铺设。有一个非常关键的步骤。我们需要使用原始的整体钢结构模型检查制造的皮肤模型。如果钢结构暴露,则必须调整模型的控制点和曲率,并将铝板皮肤模型应用于钢结构模型。下图显示了钢结构模型


检查钢结构模型和铝板皮肤模型的图表,

调节局部控制点的高度和曲线的曲率,以便皮肤铝板覆盖钢龙骨并确保合理的安装间隙。

总体模型已经在这里建立,但是真正的艰巨作品才刚刚开始,因为我们正在建立的模型太大了,以后我们还需要模型的网格,板块的扁平,板的扁平化和最小材料的板尺寸标记和切割。这些巨大的工作量迫使我们建立了标准的De-Paint ,并将模型细分为多个区域。根据现场施工的进度将订单放置在不同的区域,并结合现场进行必要的模型调整(某些现场钢梁处于位置,并且需要将铝板模型调整为确保尽可能多的效果工字钢材规格表,并将钢结构包裹在铝板中)
2。犀牛模型的分裂

首先,该模型分为四个大面积A,B,C和D。构造将首先构建A和B节,然后构建C和D节。

然后,根据较低板的数量和模型分割计划的数量,整体流媒体分为上述AR,总共有16个区域,相应区域的位置从整体模型中切除并在细分市场。

A区分割模型

GF区域网格模型
3。部分细分,模型平坦以及部分处理图表和列表
以下是样本A
根据图形的参考线切割模型和偏移胶接缝,由于该流媒体是一种双曲线模型,因此,当倾斜角相对较大时,垂直切割产生的胶接缝的距离太大。因此,模型胶接缝以10mm的速度处理,这可以满足现场构造的需求,并确保在垂直切割时胶接头太大。使用一排每个铝板之间的距离(如下所示:)

铝板被扁平并分为图表

使用标记每一侧的尺寸和对角线的尺寸



编号和输入每个部分

使用控制器合理地调整标记的大小,字体尺寸和铝板号,以使图形在导出CAD时清晰直观。然后将其根据导出的CAD处理为处理图,并基于导出的数据表(相应的数字)生成铝板切割列表。


列出数据导出电池

铝板的自动编号电池

出口铝板处理图一个

出口铝板处理图2

数据导出并分类为铝板处理列表
6。施工计划和现场技术协调
根据该模型,我们发现某些位置是直截面的,有些位置在弧形中拱起。首先,如果我们在z轴方向上找到拱形的高度,我们可以确定控制点的起伏。
1。直截面布局
例如:如图中的黄线所示,我们在轴20和21之间寻找两个控制线。

为了达到铝板相对协调且美丽的视觉效果,我们需要尽可能均匀地控制铝板的大小和网格,因此我们需要将铝板分隔在每个两个控制点之间,即,即,即下图中的曲面表面有两个。提取在上部上的曲线(图1中的绿色控制线),我们需要绿色弧和黑色直线与每个小弧相交的尺寸必须相同,以控制板块相等的尺寸模型(图2中的每个红色板都有一个统一的尺寸,可以极大地统一现场板的规格)。

图片1

图2
1.1。将直线截面放在现场的方法:1.1.1。在直(AB)1.1.2中的两个点之间建立一条直线。以控制线和网格线(1、2、3、4、5)1.1 .3的相交点。投影点(A,B,C,D,E)在AB线1.1.4上。现场利益所需的数据:
线段长度
A点到A点的距离:AA
A点到B点的距离:AB
B点到点C的距离:BC
从点C到点D的距离:CD
从点D到点E的距离:de
e点到点B的距离:EB
拱形高度长度
从1点到A:1a的距离
距2点到B:2B的距离
从3点到4点的距离:3C
距离4点到D点的距离:4D
从5点到E点的距离:5E
1.2。现场施工步骤:1.2.1。根据轴和空间坐标,首先确定点A和B 1.2.2的位置。使用电线线在点A和B 1.2.3之间建立辅助直线。 AB钢丝中的线标记了基于凸起数据的点A,B,C,D,E1.2.4和Draw点1,2,3,4,51.2.5。获得与上述相同的步骤,以获得点6、7、8、9、101.2.6。电线用于定位1-6控制线,2-7控制线,3-8控制线,4-9控制线,5-10控制线,AC控制线和BD控制线在现场使用。




2。电弧段的现场布局
我们以轴21和22之间的段模型为例,现场占有方法如下
2.1 ARC段纵向方法:
由于电弧段的垂直轴也是弧线,因此弧线不能放在位置上,因此相交点h,j,k,k,两个水平轴和垂直轴作为控制点,并且然后连接点H和点J。连接点K和点L。两个直线HJ和KL的交点以及产生的横向网格线被用作新的轴控制点1、2、3、4、5、5、6、7、8、9, 10、11、12。


在这里,弧段是凹的,因此直线HJ和KL的高度高于铝板的实际表面,因此投影点A,B,C,C,D,E,F,G,g HJ和KL上点的铝板表面被投影。 h,i,j,k,m。 (我们设置了弯曲点高于直线的点,而弯曲点低于直线为负的点,以便我们可以确定在均值时确定控制点的方向)。

2.2现场股权所需的数据:
线段长度,
从点H到点1:H1的距离
从1点到2点:12
从2点到3点的距离:23
从3点到4点的距离:34
从5点到6点的距离:56
从6点到J点的距离:6 J
拱形高度(负值)
从1点到A:1a的距离
距2点到B:2B的距离
从3点到4点的距离:3C
距离4点到D点的距离:4D
从5点到E点的距离:5E
从6点到F点的距离:6F
2.3 ARC部分的现场构造步骤:(将弧形轴转换为直线,与直线铸造方法相同)2.3.1。根据轴和空间坐标,首先确定点H和J 2.3.2的位置。在H和J中,使用线线在点2.3.3之间创建辅助直线。在HJ线线上标记点1、2、3、4、5、62.3.4。基于放电数据获得点A,B,C,D,E。 F2.3.5。与获得点H,I,J,K,M,N2.3.6的上述步骤相同。使用电线线定位控制线,BM控制线工字钢材规格表,CK控制线,DJ控制线,EI控制线,FH控制线上的FH控制线,HL控制线,JK控制线。



