以扎实的思维激励提高结构稳定性

当我们遇到一些鼓舞人心的案例研究时,它会温暖我们的内心。就像这个solidThinking与我们分享,包括他们的“激励”哥伦比亚大学的STUDIO - x和东京数码工作室。该项目(一个展馆)是两人的合作项目,并在2013年和2014年的东京设计师周上展出。结构优化软件帮助生成了一个可建造的复杂形状,增加了展馆的稳定性。

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根据Daisuke Hirose (Studio X经理,Archicomplex Inc.董事,东京DIGITAL Studio教授)的说法,“收养激励第一阶段的结构优化使我们能够制作出更好的模型,同时解决强度和稳定性问题。”

事情是这样的:

  • 展馆的概念是通过对减少材料浪费的调查来定义的,重点是对结构方面的评估,如稳定性和不稳定性。
  • 多亏了Inspire, DIGITAL STUDIO同时解决了展馆的稳定性问题,并进一步优化了形状组件。
  • 设计逐渐演变为减少材料浪费,最大限度地减少结构部件的使用。
  • 在使用3D建模工具进行初始配置后,使用Inspire进行结构优化。
  • 然后利用三维建模工具对优化模型的结果进行细化,确定采用管道的展馆的最佳结构。
  • 这些管道是用多轴激光切割机切割出来的,然后组装起来。

解决方案:

  • 激励,初始形状的优化设置基于以下条件:首先,将整个体积的自重作为固定荷载来确定应力结果。
  • 接下来,DIGITAL STUDIO做了简单的假设,模拟风压和地震研究,对结构进行深入评估。
  • 对模型分别施加4个主要方向的侧向荷载,模拟风和地震作用,得到最终应力结果。
  • 每次将自重与侧向载荷结合进行四种不同的分析。
  • 虽然与动态分析不同,但我们的假设,一种多向分析,产生的应力可能发生在类似条件下的建筑物中。
  • 最后,将四种分析的结果结合在一起,通过布尔和得到最终的最优模型。
  • 制造模型是基于在激发。
  • 将所有多边形的中心点提取到曲面上。
  • 3000多个点被提取出来,沿着优化的模型创建线条,然后变成管道,进行最终制造。
  • 在优化结构模型的基础上,建立了加工模型激励;因此,它保持其结构强度。
  • 最终创建的模型从各个角度进行评估,最后放置管道。
  • 管道连接过程涉及3D CAD,但没有焊接。

在项目过程中,DIGITAL STUDIO发现激励的优化技术实际上是对人类骨骼生长进行广泛研究的结果。同样的优化原则可以很容易地应用于结构设计。因此,不仅可以在没有结构力学方面的特殊技能的情况下获得形式,而且可以捕捉和优化复杂的形状,使其成为更真实的结构。

软件:solidThinking激励