手工建立球殼模型

1、用SFCAD建立球殼模型的方法詳解老虎空間原創(chuàng)首發(fā)目標(biāo)：建立一個(gè)直徑40.2米 失高10米得球殼建模軟件：SFCAD方法：一個(gè)普通平板網(wǎng)架旋轉(zhuǎn)兩次得到一個(gè)球殼這樣的球殼建模10分鐘以內(nèi)建好！一：分析1、首先我們根據(jù)已知條件在CAD中放出該球殼得幾何尺寸圖：這里需要注意的是尺寸和角度的精確度應(yīng)適當(dāng)高一些2、確定網(wǎng)架網(wǎng)格：首先我們看徑向（也就是網(wǎng)架的失高方向或者說是半徑為25200.5的圓），我們先求出半徑為25200.5mm角度為52.90183度的圓弧的長(zhǎng)度：3.14*2*25200.5*52.90183/36023256.11mm由此求出此段圓弧長(zhǎng)度為232561.11mm 我們假設(shè)球殼分1

2、6層，則此段圓弧等分為16份 每分弧長(zhǎng)232564.11/161453.51mm其次確定維向（地面圓）的網(wǎng)格：直徑40.2米的圓周長(zhǎng)為126.23米126.23/641.9723米我們這里假設(shè)地面圓網(wǎng)格64個(gè)（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)地面圓網(wǎng)格數(shù)宜為4的倍數(shù)）最后確定網(wǎng)架厚度：這里我們假設(shè)0.8M3、我們知道在球殼的頂部如果不進(jìn)行抽桿、刪減網(wǎng)格的話就會(huì)造成網(wǎng)格過密的現(xiàn)象，通過觀察我們知道是維向（地面圓平行方向）的網(wǎng)格造成的原因 ，所以我們有必要首先分析球殼頂部維向網(wǎng)格的合適尺寸和個(gè)數(shù)對(duì)這個(gè)球殼我們從上面第16層開始看：第16層的維向是一個(gè)以1453MM為半徑的圓 ，圓的周長(zhǎng)為9124.8MM9124.8/81

3、140.6MM，這里我們假設(shè)把這個(gè)圓等分8份 即8個(gè)網(wǎng)格（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)維向圓網(wǎng)格數(shù)宜為4的倍數(shù)）；第15層：第15層的維向是一個(gè)以2902MM為半徑的圓 ，圓的周長(zhǎng)為18224.56MM18224.56/161139.04MM，這里我們假設(shè)把這個(gè)圓等分16份 即16個(gè)網(wǎng)格（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為上層網(wǎng)格的2倍或4倍）；第14層的維向是一個(gè)以4341MM為半徑的圓 ，圓的周長(zhǎng)為27261.5MM272651.5/32852MM，這里我們假設(shè)把這個(gè)圓等分32份 即32個(gè)網(wǎng)格（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為上層網(wǎng)格的2倍或4倍）；第13層網(wǎng)格數(shù)設(shè)為32個(gè)原理同第14層，這里不再繁述。第12層我們假設(shè)維向網(wǎng)格不再變化即同地面圓網(wǎng)格個(gè)數(shù)6

4、4，第12層的維向是一個(gè)以7171MM為半徑的圓 ，圓的周長(zhǎng)為45033.9MM45033.9/64703.65MM， 球殼厚度800mm網(wǎng)格尺寸703.65MM基本滿足要求。（當(dāng)然也可以層成32個(gè)網(wǎng)格）；第11層及以下網(wǎng)格不需變化，分析完畢。二;在SFCAD建立平板網(wǎng)架通過分析知道平板網(wǎng)架X向網(wǎng)格數(shù)即為球殼的維向（地面圓網(wǎng)格數(shù)）64，平板網(wǎng)架Y向網(wǎng)格數(shù)即為球殼的徑向（弧長(zhǎng)方向）的網(wǎng)格數(shù)16球殼的厚度即為平板網(wǎng)架的厚度800mm尺寸這里我們不需要輸入正確數(shù)值，坐標(biāo)變換后即可自動(dòng)得到正確數(shù)值數(shù)據(jù)如下圖：為了讓圖形看起來協(xié)調(diào)這里我把X向尺寸放大2倍接下來我們根據(jù)前面的分析進(jìn)行平板網(wǎng)架的網(wǎng)格刪減從原

5、點(diǎn)看起：前面分析第16層維向?yàn)?個(gè)網(wǎng)格即平板網(wǎng)架最下層X向?yàn)?個(gè)網(wǎng)格；第15層即平板網(wǎng)架第二層為16個(gè)網(wǎng)格；第14層即平板網(wǎng)架第三層為32個(gè)網(wǎng)格；第13層即平板網(wǎng)架第四層為32個(gè)網(wǎng)格；第12層即平板網(wǎng)架第五層為64個(gè)網(wǎng)格；經(jīng)過刪減得到平板網(wǎng)架如下圖：最后定義原點(diǎn)（右下角）如上圖；三：坐標(biāo)變換：1、 先把平板網(wǎng)架變成半個(gè)筒殼網(wǎng)架，此變換在Z-Y面完成需要注意的是Z等于0處半徑和扇形圓心角是以上我們?cè)贑AD中放大樣得出的數(shù)據(jù)（圖在上面）得到圖形如下2：成功的步驟來臨了呵呵，在X-Y平面完成最終的坐標(biāo)變換還是點(diǎn)擊弧形彎折命令需要注意的是需要注意的是Z等于0處半徑和扇形圓心角是默認(rèn)的即可！得到圖像如下

6、：2、 增加一些桿件：關(guān)閉球殼的第一層，顯示第二層把缺少的桿件補(bǔ)上顯示所有層然后保存，完成球殼模型的建立轉(zhuǎn)存為CAD格式后上弦三維（整體的上面有了）四、總結(jié)：1、上面的球殼網(wǎng)格尺寸和厚度均偏小，實(shí)際工程網(wǎng)格尺寸和厚度可適當(dāng)放大。2、 向網(wǎng)格（地面圓）宜為4的倍數(shù)3、 平板網(wǎng)架網(wǎng)格的建立及桿件的刪減應(yīng)根據(jù)球殼的網(wǎng)格確定；因此應(yīng)該首先分析球殼的網(wǎng)格數(shù)4、 SFCAD中坐標(biāo)變換要注意在不同平面的變換順序和數(shù)據(jù)的輸入，變換后缺少的桿件要補(bǔ)上。五、深入探討：一個(gè)平板網(wǎng)架變一個(gè)球殼的關(guān)鍵步驟是先在Y-Z平面坐標(biāo)變換 然后再X-Y平面變換 ，原點(diǎn)要在平板網(wǎng)架的右下角。由此我們想到如果一個(gè)角錐型網(wǎng)架是否可以通過這種方法變化得到呢？一些雙曲線網(wǎng)架網(wǎng)架是否可以通過這種方法變化得到呢？答案是肯定的 可以1、 角錐型網(wǎng)架的建立： 我們還是利用上面的那個(gè)模型建立一個(gè)地面圓直徑40.2米高10米的圓錐網(wǎng)架，網(wǎng)架厚度0.8米，幾何尺寸如下先在Y-Z立面進(jìn)行坐標(biāo)變換：用旋轉(zhuǎn)功能，角度-26.45092 旋轉(zhuǎn)點(diǎn)見下圖然后保存 回到X-Y平面視圖 把原點(diǎn)定義到上弦右下角，這里我想大家只要仔細(xì)觀察一下就知道為什么要從新定義原點(diǎn)了。接下來的步驟同球殼模型的建立 即在X-Y平面用弧形彎折命令最后得到圖形如下這