利用Grasshopper生成H型鋼三維模型

在犀牛中,我們可以很方便的用pipe命令建立圓管截面的三維模型,但是對于其它截面類型,筆者找了一圈,沒有找到合適的插件來做此事,于是決定自己動手。

首先確定要達到的目的:從電池的輸入端輸入曲線,自動沿著路徑曲線生成一定截面尺寸的H型鋼。最終效果如下圖所示:

利用Grasshopper生成H型鋼三維模型的圖1


基本的思路并不難:在路徑曲線的起點按照工字鋼的截面尺寸用線勾勒其輪廓,然后將這些線沿著曲線extrude擠出為曲面即可。但是這里面涉及到一個基本的問題:工字鋼的截面方向如何確定?

此處筆者借鑒了一些有限元軟件(如3d3s)中的截面方向確定方法:對一根直線,先找出其起點pt1和終點pt2。連接pt1和pt2,形成平行于直線的向量vec1。將vec1與z方向的單位向量{0,0,1}作叉乘,得到垂直于直線的軸向,且平行于水平面的向量vec2,該向量即為工字鋼的強軸方向(與翼緣平行),將vec2繞著vec1旋轉90度,即可得到工字鋼的弱軸方向(與腹板平行)。

這樣確定工字鋼方向有一個好處:工字鋼永遠是立著擺放的,符合大部分時候的結構設計習慣。上述方向確定方法實現起來也很簡單,電池圖如下:

利用Grasshopper生成H型鋼三維模型的圖2

確定了方向,剩下的工作就很容易了,逐個求得工字鋼截面的定位角點,連線并extrude,打完收工!根據同樣的思路,也可作出其他任意截面的電池。

掃碼關注公眾號并后臺回復 工字鋼 ,獲取相關電池文件。

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利用Grasshopper生成H型鋼三維模型的圖3

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