手工建立球壳模型

1、用SFCAD建立球壳模型的方法详解老虎空间原创首发目标：建立一个直径40.2米 失高10米得球壳建模软件：SFCAD方法：一个普通平板网架旋转两次得到一个球壳这样的球壳建模10分钟以内建好！一：分析1、首先我们根据已知条件在CAD中放出该球壳得几何尺寸图：这里需要注意的是尺寸和角度的精确度应适当高一些2、确定网架网格：首先我们看径向（也就是网架的失高方向或者说是半径为25200.5的圆），我们先求出半径为25200.5mm角度为52.90183度的圆弧的长度：3.14*2*25200.5*52.90183/36023256.11mm由此求出此段圆弧长度为232561.11mm 我们假设球壳分1

2、6层，则此段圆弧等分为16份 每分弧长232564.11/161453.51mm其次确定维向（地面圆）的网格：直径40.2米的圆周长为126.23米126.23/641.9723米我们这里假设地面圆网格64个（根据经验地面圆网格数宜为4的倍数）最后确定网架厚度：这里我们假设0.8M3、我们知道在球壳的顶部如果不进行抽杆、删减网格的话就会造成网格过密的现象，通过观察我们知道是维向（地面圆平行方向）的网格造成的原因 ，所以我们有必要首先分析球壳顶部维向网格的合适尺寸和个数对这个球壳我们从上面第16层开始看：第16层的维向是一个以1453MM为半径的圆 ，圆的周长为9124.8MM9124.8/81

3、140.6MM，这里我们假设把这个圆等分8份 即8个网格（根据经验维向圆网格数宜为4的倍数）；第15层：第15层的维向是一个以2902MM为半径的圆 ，圆的周长为18224.56MM18224.56/161139.04MM，这里我们假设把这个圆等分16份 即16个网格（根据经验为上层网格的2倍或4倍）；第14层的维向是一个以4341MM为半径的圆 ，圆的周长为27261.5MM272651.5/32852MM，这里我们假设把这个圆等分32份 即32个网格（根据经验为上层网格的2倍或4倍）；第13层网格数设为32个原理同第14层，这里不再繁述。第12层我们假设维向网格不再变化即同地面圆网格个数6

4、4，第12层的维向是一个以7171MM为半径的圆 ，圆的周长为45033.9MM45033.9/64703.65MM， 球壳厚度800mm网格尺寸703.65MM基本满足要求。（当然也可以层成32个网格）；第11层及以下网格不需变化，分析完毕。二;在SFCAD建立平板网架通过分析知道平板网架X向网格数即为球壳的维向（地面圆网格数）64，平板网架Y向网格数即为球壳的径向（弧长方向）的网格数16球壳的厚度即为平板网架的厚度800mm尺寸这里我们不需要输入正确数值，坐标变换后即可自动得到正确数值数据如下图：为了让图形看起来协调这里我把X向尺寸放大2倍接下来我们根据前面的分析进行平板网架的网格删减从原

5、点看起：前面分析第16层维向为8个网格即平板网架最下层X向为8个网格；第15层即平板网架第二层为16个网格；第14层即平板网架第三层为32个网格；第13层即平板网架第四层为32个网格；第12层即平板网架第五层为64个网格；经过删减得到平板网架如下图：最后定义原点（右下角）如上图；三：坐标变换：1、 先把平板网架变成半个筒壳网架，此变换在Z-Y面完成需要注意的是Z等于0处半径和扇形圆心角是以上我们在CAD中放大样得出的数据（图在上面）得到图形如下2：成功的步骤来临了呵呵，在X-Y平面完成最终的坐标变换还是点击弧形弯折命令需要注意的是需要注意的是Z等于0处半径和扇形圆心角是默认的即可！得到图像如下

6、：2、 增加一些杆件：关闭球壳的第一层，显示第二层把缺少的杆件补上显示所有层然后保存，完成球壳模型的建立转存为CAD格式后上弦三维（整体的上面有了）四、总结：1、上面的球壳网格尺寸和厚度均偏小，实际工程网格尺寸和厚度可适当放大。2、 向网格（地面圆）宜为4的倍数3、 平板网架网格的建立及杆件的删减应根据球壳的网格确定；因此应该首先分析球壳的网格数4、 SFCAD中坐标变换要注意在不同平面的变换顺序和数据的输入，变换后缺少的杆件要补上。五、深入探讨：一个平板网架变一个球壳的关键步骤是先在Y-Z平面坐标变换 然后再X-Y平面变换 ，原点要在平板网架的右下角。由此我们想到如果一个角锥型网架是否可以通过这种方法变化得到呢？一些双曲线网架网架是否可以通过这种方法变化得到呢？答案是肯定的 可以1、 角锥型网架的建立： 我们还是利用上面的那个模型建立一个地面圆直径40.2米高10米的圆锥网架，网架厚度0.8米，几何尺寸如下先在Y-Z立面进行坐标变换：用旋转功能，角度-26.45092 旋转点见下图然后保存 回到X-Y平面视图 把原点定义到上弦右下角，这里我想大家只要仔细观察一下就知道为什么要从新定义原点了。接下来的步骤同球壳模型的建立 即在X-Y平面用弧形弯折命令最后得到图形如下这