Как создать геодезический купол в стиле Temcor в Autodesk Inventor: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Из этого туториала Вы узнаете, как создать купол в стиле Temcor, используя лишь немного математики.

Большая часть информации в этом уроке была почерпнута из реверс-инжиниринга ТаффГочом метода подразделения старой Южнополярной станции Амундсена-Скотта, поэтому ему огромное спасибо!

Основным преимуществом куполов Temcor является их небольшое количество уникальных стоек - оно арифметически увеличивается с частотой, в отличие от обычной триаконтаэдрической геодезической сетки Дункана Стюарта (метод 3 *), но результат выглядит намного приятнее.

Для простоты, частота купола, которую мы делаем, равна 14, поэтому коэффициенты хорды можно сравнить с моделью Temcor TaffGoch.

Inventor 2016.ipt включен в конце руководства.

*ОБНОВИТЬ*

Я описал метод 4 как обычную триаконтаэдрическую геодезическую сетку Дункана Стюарта, но это не так. Этот метод был изобретен Кристофером Китриком, который в своей статье 1985 года «Геодезические купола» описал его конструкцию. Кроме того, в своей статье 1990 года «Унифицированный подход к геодезическим куполам I, II и III классов» он описывает 8 других методов, один из которых - метод 3 Дункана Стюарта, другой - его собственный «Метод 4», и, что удивительно, достаточно, метода, аналогичного Temcor, который он называет "Method aa" (шаг 7 показывает, как Temcor модифицировал "Method aa"). В будущем я опишу построение методов, изложенных в последней статье.

Шаг 1: параметры пользователя

Прежде чем мы начнем строительство купола, введите указанные параметры:

Фи - Золотое сечение. Определяется как ((1 + √5 /) 2

Циркумсфера - это описанная ниже сфера додекаэдра, определяемая как ((Phi * √3) / 2)

PatternAngle - это центральный угол додекаэдра. Поскольку частота нашего купола равна 14, мы делим этот центральный угол на половину частоты, в данном случае на 7.

Шаг 2: рисование золотого прямоугольника

Начните набросок на плоскости YZ, затем создайте трехточечный прямоугольник, как показано, обращаясь к примечаниям к изображению для получения дополнительной информации, описывающей создание золотого прямоугольника.

Шаг 3. Создание прямоугольника Golden²

Создайте рабочую плоскость, используя ось X и линию, выделенную на первом изображении, затем начните другой эскиз на этой рабочей плоскости. Постройте прямоугольник с центральной точкой, начиная с начала координат, затем задайте размер прямоугольника, как показано на третьем изображении.

Шаг 4: Создание треугольника Triacon 2v

Теперь, когда у нас есть вся необходимая геометрия, сформируйте участок границы на втором изображении любым способом, который вам больше нравится. Я решил сделать трехмерный эскиз, но рисование на другой рабочей плоскости тоже подойдет.

Шаг 5: Создание плоскостей пересечения

Начните другой набросок на первой рабочей плоскости («Рабочая плоскость 1»), которую вы создали, спроецируйте углы прямоугольника Golden², затем соедините эти точки и начало координат, чтобы сформировать центральный угол триаконтаэдра 2v. Разделите его на половину частоты купола, как если бы вы запускали метод 2 поломки. Поместите точки посередине аккордов.

Выйдите из эскиза, затем создайте плоскость, используя одну из хорд и ее среднюю точку, как показано на втором изображении. Затем создайте еще одну рабочую плоскость, используя «Угол к плоскости вокруг края». Выберите рабочую плоскость 1 и одну из вспомогательных линий, показанных на среднем правом и нижнем левом изображениях. Примите угол по умолчанию 90 градусов, иначе остальная часть подразделения будет выглядеть неправильно. Повторите процесс, используя остальные аккорды и вспомогательные линии, чтобы получить результат на нижнем правом изображении.

Шаг 6: Создание кривых пересечения и формирование подразделения

Начните трехмерный эскиз, затем создайте кривые пересечения, используя только что созданные рабочие плоскости и участок границы, образуя линии, показанные на верхнем изображении.

Нарисуйте линии, совпадающие с конечными точками кривых пересечения, как показано на рисунке 2. Сделайте их все равными радиусу купола. Нарисуйте хорды, соединяющие линии, лежащие на кривых пересечения. Соедините любую геометрию, которая выглядит достаточно близко, чтобы сформировать треугольник подразделения. Обратитесь к следующим 10 изображениям, чтобы узнать, какие аккорды отражаются на рабочих плоскостях пересечения - они могут объяснить это лучше, чем простые слова.

Шаг 7: Завершение купола

Создайте Утолщение / Смещение нижних рядов, опуская последние два ряда треугольников. Создайте новый OffsetSrf 6 раз, или ((Frequency = 14) / 2) -1. Скройте OffsetSrf, сшейте узорчатые поверхности, затем отразите сшитую поверхность с помощью YZ Plane. Создайте рабочие плоскости, опирающиеся на вершины верхнего треугольника, как показано на рисунке 6. Обрежьте сшитые и зеркальные поверхности, используя эти новые рабочие плоскости, затем сшейте оставшиеся поверхности вместе. Нарисуйте эту последнюю поверхность по оси Z, затем сшейте эти последние поверхности вместе, и все готово!

Шаг 8: проверка аккордов

Итак, наш купол готов, но давайте посмотрим, совпадают ли числа с моделью ТаффГоха:

Судя по эталонным параметрам, похоже, они идеально подходят!

Разделив длину хорды на 1000, мы можем ясно увидеть идеальное соответствие с факторами хорды модели ТаффГоха, а также с радиусом отпечатка и факторами вершины.