АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ СОСТАВНЫХ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В ЗАДАЧАХ АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Аннотация

В работе представлено практическое применение статико-геометрического метода формообразования составных криволинейных поверхностей для проектирования покрытий в архитектуре. Рассмотрен процесс автоматизированного формирования криволинейной составной поверхности из нескольких порций простых поверхностей, гладко стыкующихся между собой. Результаты исследований реализованы в программе SurfaceUnion, позволяющей моделировать дискретные каркасы составных криволинейных поверхностей. Для формирования подобных дискретных каркасов поверхностей применяется статико-геометрический метод. Каркас формируется под действием вертикальной равномерно-кусочной формообразующей нагрузки, приложенной к каждому узлу сетки.

Пользователь представляет себе форму будущей поверхности и самостоятельно задает исходные данные. Среди них: шаг сетки и число шагов вдоль координатных осей; координаты контурных узлов сети; отдельные координаты внутренних узлов сети. После выполнения параметрического анализа, пользователь начинает формировать границы порций поверхностей, задавая число порций. Обязательным условием является то, что число порций поверхностей должно быть равно числу заданных координат внутренних узлов.

Система уравнений равновесия, которая используется в процессе моделирования СГМ, составляется автоматически для всех внутренних узлов сети. Обязательно учитываются условия гладкой стыковки порций поверхностей. Для узлов на границе порций уравнения равновесия заменяются уравнениями, описывающими условия гладкой стыковки. После выполненных расчетов, на экране система автоматически формирует дискретный каркас гладкой составной криволинейной поверхности. В отельном файле прописываются координаты всех узлов дискретного каркаса.

Ключевые слова: составная поверхность, дискретный каркас, гладкая стыковка, статико-геометрический метод, формообразующая нагрузка.