文档介绍：空间结构参数曲面描述及网格划分算法摘要关键词:空间结构具有优美的曲面形体,这些曲面可分为函数曲面和自由曲面。其中自由曲面具有自由生动的外形,故其运用日益广泛,但由于无法用解析函数表达式来表示,建模具有一定的难度。本文主要研究了空间结构中自由曲面的参数化描述及网格划分算法,并编制了相应的程序。本文首先介绍了空间结构领域曲面造型技术的发展和现状,阐述了空间结构曲面造型和网格划分中所遇到的一些问题。计算机辅助几何设计中对自由曲面的研究已较为成熟。本文介绍了中一些基本理论与概念,借鉴前人的研究成果,阐述了双三次条曲面插值算法的原理,为本文所探讨的曲面造型技术提供理论基础。空问网格结构的曲面是由一系列的网格单元组成的。本文借鉴相关有限元理论,提出基于二次插值的映射法网格划分方法,应用于本文所探讨的曲面造型,并评估采用不同网格类型划分所得的曲面网格质量。自然界中的贝壳不仅外观美丽而且结构构造也非常符合力学原理,但由于其复杂的曲面外形,给结构建模带来了很大的难度,目前空间结构领域也暂无针对其造型的专业软件,极大地影响了该类曲面的应用和推广。本文结合空间结构的实际情况对贝壳类进行形态仿生研究,将自由曲面造型技术应用于该类曲面造型,并采用合适的网格类型进行划分。蒙皮法是目前市场上低持幸恢直冉铣<那娑ㄒ宸椒ā1疚难芯了蒙皮曲面算法,并结合工程实际特点对传统蒙皮法进行改良,将其应用于曲面重构中。与工程实际结合,基于能量法原理对贝壳曲面进行造型修正,从而得到既美观又符合实际工程要求的曲面造型。另外,编制了面向空间结构的曲面造型程序,对上述曲面造型方法进行了算例验证与分析。空润缨穆爨由夔瑟造型溺穆划分狟群祭浚鬓雪法贝壳类形态仿生蒙皮法曲面重构能撼法造型修正年浙江大学硕士学位论文
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第一章绪论引言利用计算机辅助设计系统时支——膜结构是一种新型的、极空间结构是一种具有三维空间形体,且在荷载作用下具有三维受力特性的结构。相对平面结构而言,空间结构具有受力合理、重量轻、造价低以及结构形式多样等优点,因此被广泛应用在各种建筑中【稹空间结构具有丰富多彩的建筑曲面造型,是其他结构形式所无法比拟的。印,以下简称,设计人员可以方便地设计出具有球面、椭球面、圆柱面、锥面、抛物面等外形曲面的空间结构。这些曲面可通过解析函数表达式来表达,称为函数曲面。因为其具有较强的规律性,建模相对方便,所以较为常见,能满足一般建筑造型要求。但随着人们对建筑造型要求的提高,函数曲面已无法满足,从而自由曲面得到应用并迅速推广,且雕像建筑、标志性建筑等特殊功能结构也给曲面造型提出了特殊要求缤..。但由于自由曲面造型的复杂性与不规则性,给曲面的建模工作带来了一定的困难,因此本文主要对该类曲面造型进行探讨。另外,空间结构的另一大分富现代气息的建筑结构形式图棚。它具有独特、新颖和富有动感的外形曲面。但由于极大部分膜结构几何外形无法用图广东南海大佛图浙江大学风雨操场图上海光源工程年浙江大学硕士学位论文
国凰◇翁④需◇需嘲空间结构曲面造型技术的发展和现状义。圈所示是出该方法雃一个定义域内连续的解析函数米表示,实际上其曲面几何常用一组离散数据来表示,给健矮带来了不霞。随着人们对建筑美感的不断追求,将会肖更多形态优美的建筑造烈诞生,时代的脚步将进一步推动相关技术的发展和举新。篷去魏近半个氆纪中,空灏阚揍结稳已经在世雾范围蠹褥到了广泛戆瘟曩和发熙,这一方丽建由于这种结构类型自身的优点,另一方面,计算机的广泛应用芹玎普及、计算技术的渐趋成熟、软件的不断研制和开发也为空间网格结构戆寂攘饔发矮奠定了基礁。从六十年代开始,德、美、意大利、荷兰、匿本等圈就对空闻网格结构的应用软件进行开发,尤其是英圈笱б丫岢隽艘孕问酱耠糖阒甘爵げ矩谎м断滴夯舶拘葱闻矸椒╥,经过三卡多年豹研究发展已经获褥相当成熟的理论。它通过特有的程序语禽对空间结构各种类型结构如双曲面、抛物面、马鞍面、穹顶、环面、锥状和塔状结构进孳亍方爱建结撬模黧绘嚣及努援,黠空阗结构设诗孛夔建筑与缝稳都具有蓬大意馨傻慕峁剐问健时方法生成的结构形式图第一章绪论年浙江大学磁士学位论文
劬惭芯刻岢隽艘恢殖莆猵簅堑男碌慕峁其他如美国提出的㈦体系.,造型功能强大。这些理论都是对找形概念,即把几何形体看成用某些“模具”冲压某给定面使之变形后的结果,在变形后的面上还可以重复使用同一个模具或者其他模具,从而得到丰富的结构造型,如图所示。基本的形态有帽状、筒状、鞍状、筏状等,用这些基本形状可以组合成多样化的曲面。对日益多样的复杂体型建筑,各个国家都已经认识到发展结构软件造型功能的重要性。俄罗斯的.㈣针对复杂花瓣状结构进行研究.;建造空间结构造型的