当前课程知识点：Grasshopper参数化设计与建模 > 第九章 Kangaroo物理模拟 > 9.2 悬链线 > 9.2.2
返回《Grasshopper参数化设计与建模》慕课在线视频课程列表
返回《Grasshopper参数化设计与建模》慕课在线视频列表
这是我们的PowerPoint
大家看一下
在刚才的悬链线的状态下
一根链条它被截成若干段
然后每个节点上加上荷载
这个时候
如果我们把其中这个节点
它的受力状态放大
放在这里的话
会看到实际上我们会有一个向下的荷载
而这个向下的荷载
被这边绳子上的拉力
和这边绳子上的拉力的合力所平衡
这两个力的合力是它
这个力跟下面这个荷载是平衡的
所以我们看到
这是load
然后两个拉力和它起到了平衡的作用
如果我们把这样一个结果反过来
就是把荷载的作用变成向上的
同样我们可以看到在这个节点上
同样这边是荷载
然后绳子的拉力
或者说弹簧的拉力变成这两个力
这两个力的合力在这里跟荷载平衡
所以最后达到了这样一个状态
从形态上来讲
我们说
这种纯受拉和这种纯受压的结构
它们俩是一个镜像的关系
接下来
如果我们把这里的材料
从弹簧换成很硬的杆件或者石块
变成这一个模型
在这里都变成一个石块
然后把它砌成一个拱
会发生什么样的情况呢
我们还是看看在这样一个节点上
这个节点上荷载在这里
两边的杆件或者石块
它是一个受压的状态
这个石块受压
所以它会给这样一个质点
给我们的粒子
向它的延长线方向延伸的一个压力
而这个石块受压也会对这个质点产生压力
这个压力是在这个方向上
所以这两个力的合力得到它
这个力和下面的荷载平衡
所以最后达到起拱的平衡状态
因此如果我们的
这样一个纯受压的起拱的结构
如果使用了跟纯受拉结构相同的几何形态
也就是这些点
它的位置都使用相同的位置的话
它空间几何关系是一样的
这样的结果是
如果在一个纯受拉结构里头
每个节点上力都是平衡的
把它换成一个纯受压结构的时候
看一下
这里的荷载的方向
跟它是相反的
这个压力的方向正好跟这个拉力的方向
是相反的
这个压力的方向跟这个拉力的方向是相反的
因此三个力的方向
在这里的三个力的方向
到这里都变成了反向
所以只要能保证这两个结构
在作纯受压结构的形态的时候
跟作纯受拉结构的一致
就能够保证
在这个节点上
受力是均衡的
也就是说
这样一种起拱的形态是一种最合理的起拱的形态
它能保证我们在这些杆件里头
只有压力
这个压力正好跟它的荷载是平衡的
这样的原理
其实是一个非常有用的原理
我们看一下
这个是高迪设计的圣家族大教堂
这张照片实际上是高迪当年
使用的一种找形的模型
我们看到
它在这里有很多的线连成了一个线网
然后在这些线网的节点上
栓了不同的重量的质点或者说重物
通过这种方式
他对这个线网的形态进行了找形
用这个形态
在重力作用下得到的线网的形态
把它颠倒过来
然后把它变成圣家族教堂结构的形态
就能够保证这个很复杂的圣家族教堂
内部的结构体系是一个纯受压的体系
而且是一个非常合理的起拱的形态
所以我们看到像高迪这样一位伟大的建筑家
他也采用了非常理性的通过物理实验
来对结构形态进行找形的这种设计方法
在高迪当年呢
没有计算机
没有grasshopper
没有kangaroo
所以呢它只能是采用这种
物理实验的方法来进行找形
那我们现在有了kangaroo这样好用的工具
我们就可以使用kangaroo来进行找形
我们回到rhino和grasshopper的界面
这是刚才我们通过kangaroo的模拟
找到的一个起拱的形态
这个形态呢
就符合刚才我们说过的力学原理
因此用这个形态去
做一个拱券呢
它是非常合理的
我们刚才看到在高迪的模型里头
其实会出现拱券跟拱券搭接在一起的形式
所以我们在这里也去尝试一下
做这样类似的事情
我们先把
我们可以在这里
先把这条线做一个rebuild
刚才我们的rebuild是在
grasshopper里面完成的
现在我们在犀牛里头去做这个rebuild
我们把它变成由十个点
和一阶的这样的参数做的rebuild
现在我们得到了新的一条polyline
我们把这条polyline的控制点都打开
我们可以看到这些点
下面我们再画一条线
让它的起点在某一个这边的控制点上
然后对这条线作rebuild
差不多同样的参数
还有我们还可以再画一条线
还是通过某个点
这条线也rebuild
当然你可以根据线的长度去设定
这里是不是10可以换成其他的数
这样的话我们看一下
这些线它的控制点的效果
当然有一些被这个红色的预览给遮住
但是这个是我们的一个线的搭接的一个关系
大家注意到现在这种状态
我们可以试一下
在这边的curve里头
还对这个程序做一个改造
现在这个curve呢
我们也可以去复制一份
整个把这个程序复制一份
为了大家学习方便呢
我们就把两个程序都留下来
所以在这边我们可以设定multiple curve
我们是可以设定多条线
然后这多条线
我们看到它的结果变成了这样
可以先把上面的预览都关掉
然后看一下我们在这里
因为我们设定了多条线
这个时候这些线呢
因为它已经经过了rebuild
所以我们可以不经过这里的rebuild
就可以直接把结果拿到这里来
经过重建以后
是一样的效果
但是需要注意的是
我们现在呢
不需要能有多的点是固定住的
不需要有多的point
大家看到这些点其实它都被固定住了
但实际上我们希望得到的不是一个
每个点都固定住的这样一个效果
因此我们要重新的输入PT
Set multiple point
这里一个点
我们希望我们新的锚固点就是这四个点
我们把这四个点
作为point把这里替换掉
大家看到我们得到了这样一种效果
得到了这样一种效果
-1.1 参数化设计简介
--1.1
--模型文件
-2.1 Grasshopper简介
--2.1
-2.2 Grasshopper界面与基本操作
--2.2
-2.3 Bake与Internalize Data操作
--2.3
-第二章习题--作业
-3.1 Math运算器
--3.1.1
-3.2 点与向量
--3.2.1
--3.2.2
-3.3 Grasshopper曲线运算器
--3.3.1
--3.3.2
-3.4 Grasshopper曲面运算器
--3.4.1
--3.4.2
-3.5 案例：水波
--3.5
-3.6 案例：螺旋曲面
--3.6
-第三章习题--作业
-4.1 Grasshopper数据结构基础
--4.1
-4.2 数据流匹配
--4.2
-4.3 Dispatch运算器
--4.3.1
--4.3.2
-4.4 案例：项链
--4.4.1
--4.4.2
--4.4.3
-第四章 Grasshopper数据结构（一）--第四章习题
-5.1 Nurbs原理简介
--5.1
-5.2 Nurbs建模演示
--5.2
-5.3 Evaluate操作
--5.3
-5.4 由点建立曲线
--5.4
-5.5 Nurbs与向量
--5.5.1
--5.5.2
-5.6 案例：凤凰中心曲线环廊
--5.6.1
--5.6.2
-5.7 案例：鸟巢表皮钢结构
--5.7.1
--5.7.2
-第五章习题（一）--作业
-第五章 Nurbs曲线与曲面建模-- 第五章习题（二）
-期中作业：工艺品设计
--期中作业
-6.1 Grasshopper树状数据结构（1）
--6.1.1
--6.1.2
--6.1.3
-6.2 案例：2016年BIG事务所蛇形画廊
--6.2.1
--6.2.2
-6.3 Grasshopper参数化表皮
--6.3.1
--6.3.2
-6.4 案例：凤凰中心表皮结构
--6.4.1
--6.4.2
-第六章 Grasshopper数据结构（二）--第六章习题
-7.1 Image Sampler
--7.1.1
--7.1.2
-7.2 案例：望京soho表皮
--7.2
-7.3 Vironoi运算器
--7.3
-7.4 Metaball运算器
--7.4
-7.5 参数化设计在大型项目中的应用案例-“红飘带”景观装置
--7.5
--第七章 Grasshopper建模技巧--第七章习题
-8.1 Mesh原理
--8.1
-8.2 SubDivision与银河Soho案例
--8.2
-8.3 地形建模
--8.3
-8.4 面板划分：以银河soho为例
--8.4.1
--8.4.2
-第八章 Mesh建模基础--第八章习题
-9.1 Kangaroo插件简介
--9.1
-9.2 悬链线
--9.2.1
--9.2.2
--9.2.3
--9.2.4
-9.3 张拉膜，充气膜与可受弯面
--9.3.1
--9.3.2
-9.4 CirclePacking
--9.4
-结语
--9.5
-第九章 Kangaroo物理模拟--第九章习题
-期末作业： 综合运用
--期末大作业
