【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及建筑幕墻設(shè)計(jì)，特別是一種建筑幕墻雙曲面優(yōu)化成單曲面的設(shè)計(jì)方法。
技術(shù)介紹
1、建筑幕墻是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，通常采用鋼化玻璃和鋁合金等現(xiàn)代材料制成。然而，幕墻的設(shè)計(jì)、制造和安裝需要大量的人力、物力和技術(shù)投入，而且建筑形態(tài)多變，建筑幕墻雙曲面結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜，設(shè)計(jì)存在一定的難度和復(fù)雜性。其存在的缺點(diǎn)是：
2、1.光學(xué)畸變：由于雙曲面的不規(guī)則性，使得反射光線變得非常復(fù)雜，容易引起光學(xué)畸變現(xiàn)象，導(dǎo)致觀感不佳，甚至?xí)绊懸曈X(jué)的準(zhǔn)確性；
3、2.安裝難度大：由于雙曲面的曲率和不規(guī)則性，使得其安裝對(duì)工人的要求更高，需要更復(fù)雜的施工技術(shù)和更高精度的安裝，這增加了安裝的難度和成本；
4、3.維護(hù)困難：由于雙曲面的形狀不規(guī)則，曲率變化較大，使得施工后的維護(hù)和保養(yǎng)工作更加困難，難以保證幕墻的清潔和維護(hù)；
5、4.耐候性差：由于雙曲面材料的選擇和加工難度較大，做工質(zhì)量要求比較高，一旦雙曲面的材料出現(xiàn)老化、變形、裂縫等情況，修復(fù)難度也很大，影響幕墻的壽命和使用效果?？傊?，雙曲面在幕墻中應(yīng)用的技術(shù)上存在以上缺陷和不足，需要不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和改善來(lái)克服這些問(wèn)題。
6、隨著幕墻行業(yè)的發(fā)展，利用單曲優(yōu)化雙曲技術(shù)逐漸成為幕墻設(shè)計(jì)中的重要手段，并且逐步得到了廣泛應(yīng)用。利用單曲優(yōu)化雙曲這種技術(shù)主要應(yīng)用于幕墻設(shè)計(jì)領(lǐng)域。單曲優(yōu)化雙曲技術(shù)的發(fā)展背景是建筑工程和幕墻行業(yè)的快速發(fā)展。該技術(shù)以有限元方法為基礎(chǔ)，并綜合運(yùn)用了多種優(yōu)化算法、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具、流體動(dòng)力學(xué)分析以及三維成像技術(shù)等多種科技手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種建筑幕墻雙曲面優(yōu)化成單曲面的設(shè)計(jì)方法,解決了建筑幕墻難以將雙曲面設(shè)計(jì)快速、高效的優(yōu)化成單曲面的問(wèn)題，其對(duì)幕墻雙曲面的整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，從而為幕墻設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)更高的效率和質(zhì)量保障。
2、本專(zhuān)利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種建筑幕墻雙曲面優(yōu)化成單曲面的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：
3、s1：拾取曲面，利用rhino軟件獲取雙曲面模型，在grasshopper軟件中載入surface（srf）運(yùn)算器，然后在rhino界面中框選全部的曲面并回車(chē)可將rhino中的曲面模型全部導(dǎo)入到grasshopper中，然后使用“reparameterize”命令重新參數(shù)化曲面，將曲面單位化范圍域調(diào)整為0~1，方便后續(xù)的曲面劃分計(jì)算。
4、s2：利用窮舉法求出全部的arc曲線,通過(guò)populate?geometry運(yùn)算器，隨機(jī)在曲面上取出多個(gè)點(diǎn)，通過(guò)取出的點(diǎn)和原始的曲面，利用surface?closet?point和evaluatesuface運(yùn)算器的結(jié)合求出每個(gè)點(diǎn)的垂直曲面的工作平面，將這個(gè)工作平面沿著對(duì)應(yīng)點(diǎn)所在的法向的工作平面旋轉(zhuǎn)，每間隔2度創(chuàng)建一個(gè)工作平面；將新建的工作平面通過(guò)curve|plane（pcx）運(yùn)算器，利用工作面與雙曲面邊緣相交每個(gè)工作面會(huì)得到兩個(gè)交點(diǎn)，通過(guò)這兩個(gè)交點(diǎn)加上工作平面參考點(diǎn)共計(jì)3點(diǎn)，利用arc?3pt（arc）運(yùn)算器三點(diǎn)繪制圓弧，求出構(gòu)成單曲面所需的圓弧線。
5、s3：利用最小二乘法比對(duì)結(jié)果，通過(guò)deconstruct?arc運(yùn)算器根據(jù)輸入端的arc圓弧線可獲得構(gòu)成圓弧所需的圓心點(diǎn)工作平面b和圓弧的半徑長(zhǎng)度r；利用圓心的工作平面通過(guò)plane?coordinates運(yùn)算器，求出四邊形雙曲面四個(gè)角點(diǎn)，這四個(gè)角點(diǎn)分別向所在arc圓弧工作面投影，會(huì)得到相對(duì)的x和y的相對(duì)距離，通過(guò)三角函數(shù)sqrt（x2+y2）求出四個(gè)角點(diǎn)r1，r2，r3，r4觀測(cè)值，在利用最小二乘法，通過(guò)expression運(yùn)算器函數(shù)公式（sqrt（x2+y2）-r）2求出目標(biāo)函數(shù)最小化時(shí)候的擬合函數(shù)，對(duì)每組數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行排序，挑出誤差最小的擬合雙曲面所需的arc圓弧曲線。
6、s4：構(gòu)建單曲柱面，利用挑選出最小誤差的arc圓弧線，通過(guò)deconstruct?arc運(yùn)算器可獲得構(gòu)成圓弧所需的圓心點(diǎn)工作平面b和圓弧的半徑長(zhǎng)度r，并利用circle運(yùn)算器以b為圓心r為半徑畫(huà)一個(gè)圓c，通過(guò)plane?coordinates運(yùn)算器求出雙曲面四角點(diǎn)到該平面z軸最大和最小的距離。利用move運(yùn)算器，將圓c分別移動(dòng)到該雙曲面所在的兩端極限位置，利用loft運(yùn)算器建立單曲柱面，通過(guò)pull?curve運(yùn)算器將雙曲面的邊線投影到單曲柱面，用surface?split運(yùn)算器按照雙曲面邊緣將單曲面拆分為最終所需的單曲柱面。
7、s5：優(yōu)化前后的結(jié)果比較，分別選取擬合前后的曲面的角點(diǎn)，通過(guò)distance運(yùn)算器分析出四個(gè)角點(diǎn)的誤差，分析出每條邊線的最大誤差，在合理的誤差范圍之內(nèi)選擇出可以?xún)?yōu)化的單曲面。
8、本專(zhuān)利技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本專(zhuān)利技術(shù)利用rhino軟件環(huán)境采用本專(zhuān)利技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，具有的優(yōu)點(diǎn)是：
9、1、提高設(shè)計(jì)效率：通過(guò)批量?jī)?yōu)化，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)雙曲面進(jìn)行優(yōu)化處理，這有助于提高設(shè)計(jì)和制造的效率，節(jié)省時(shí)間和人力成本；
10、2、統(tǒng)一優(yōu)化參數(shù)：批量?jī)?yōu)化可以確保對(duì)一組雙曲面應(yīng)用相同的優(yōu)化參數(shù)和規(guī)則，從而實(shí)現(xiàn)一致性和統(tǒng)一性，確保設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性和整體性；
11、3、優(yōu)化結(jié)果比較：批量處理允許用戶(hù)比較不同雙曲面的優(yōu)化結(jié)果，從而可以選擇最佳的方案，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)決策提供參考；
12、4、可控性和可調(diào)性：批量?jī)?yōu)化使得用戶(hù)可以輕松地調(diào)整優(yōu)化參數(shù)，探索不同的設(shè)計(jì)選擇，同時(shí)可以更方便地進(jìn)行后續(xù)的修改和調(diào)整；
13、5、更好的實(shí)施策略：批量?jī)?yōu)化可以幫助設(shè)計(jì)人員制定更合理的設(shè)計(jì)策略，通過(guò)對(duì)多個(gè)雙曲面的優(yōu)化處理，更好地把握整體設(shè)計(jì)的方向和目標(biāo)。
14、總的來(lái)說(shuō)，雙曲面批量?jī)?yōu)化的優(yōu)點(diǎn)包括提高設(shè)計(jì)效率、統(tǒng)一優(yōu)化參數(shù)、優(yōu)化結(jié)果比較、可控性和可調(diào)性以及更好的實(shí)施策略，這些優(yōu)點(diǎn)使得批量?jī)?yōu)化成為設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中重要的工具，能夠更好地滿足復(fù)雜設(shè)計(jì)和優(yōu)化需求。能夠適于建筑幕墻將雙曲面設(shè)計(jì)快速、高效的優(yōu)化成單曲面，其對(duì)幕墻雙曲面的整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，從而為幕墻設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)更高的效率和質(zhì)量保障。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種建筑幕墻雙曲面優(yōu)化成單曲面的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：包括以下步驟：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種建筑幕墻雙曲面優(yōu)化成單曲面的...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉龔，張興明，穆晶，陳永亮，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：沈陽(yáng)遠(yuǎn)大鋁業(yè)工程有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。