Cách tạo một mái vòm trắc địa kiểu Temcor trong Autodesk Inventor: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách tạo một mái vòm kiểu Temcor chỉ bằng một chút toán học.

Hầu hết thông tin trong hướng dẫn này được thu thập từ thiết kế ngược của TaffGoch về phương pháp chia nhỏ của Trạm Nam Cực Amundsen-Scott cũ, vì vậy, rất cảm ơn anh ấy!

Một ưu điểm chính của mái vòm Temcor là số lượng thanh chống duy nhất của chúng thấp - nó tăng về mặt số học theo tần số, không giống như lưới trắc địa ba mặt thông thường của Duncan Stuart (Phương pháp 3 *), nhưng kết quả trông dễ chịu hơn nhiều.

Để đơn giản, tần số của vòm mà chúng tôi đang tạo là 14, vì vậy các hệ số hợp âm có thể được kiểm tra chéo với mô hình Temcor của TaffGoch.

Inventor 2016.ipt được bao gồm ở cuối hướng dẫn.

*CẬP NHẬT*

Tôi đã mô tả Phương pháp 4 là lưới trắc địa ba mặt đều của Duncan Stuart, nhưng không phải vậy. Phương pháp này thực sự được phát minh bởi Christopher Kitrick, người, trong bài báo năm 1985 của mình, "Geodesic Domes", đã mô tả cấu tạo của nó. Ngoài ra, trong bài báo năm 1990 của mình, "Phương pháp tiếp cận thống nhất đối với các tên miền trắc địa cấp I, II & III", ông nêu ra 8 phương pháp khác, một trong số đó là Phương pháp 3 của Duncan Stuart, phương pháp còn lại là "Phương pháp 4" của riêng ông, và, đáng ngạc nhiên là đủ rồi, một phương pháp có lợi cho Temcor, mà anh ta gọi là "Phương pháp aa" (Bước 7 cho thấy cách Temcor sửa đổi "Phương pháp aa"). Trong một tài liệu hướng dẫn trong tương lai, tôi sẽ mô tả việc xây dựng các phương pháp được nêu trong bài báo sau.

Bước 1: Thông số người dùng

Trước khi chúng tôi bắt đầu xây dựng mái vòm, hãy nhập các thông số được hiển thị:

Phi - Tỷ lệ vàng. Được xác định là ((1 + √5 /) 2

Hình tròn - Đây là hình cầu tròn của một khối tứ diện, được định nghĩa là ((Phi * √3) / 2)

PatternAngle - Đây là góc trung tâm của khối tứ diện. Vì tần số của mái vòm của chúng tôi là 14, chúng tôi chia góc trung tâm này cho một nửa tần số, trong trường hợp này là 7.

Bước 2: Phác thảo hình chữ nhật vàng

Bắt đầu một bản phác thảo trên mặt phẳng YZ, sau đó tạo một hình chữ nhật ba điểm như được hiển thị, tham khảo ghi chú hình ảnh để biết thêm thông tin mô tả việc tạo Hình chữ nhật Vàng.

Bước 3: Tạo hình chữ nhật vàng²

Tạo một mặt phẳng làm việc bằng cách sử dụng trục X và đường được đánh dấu trong hình ảnh đầu tiên, sau đó bắt đầu một bản phác thảo khác trên mặt phẳng làm việc này. Dựng một hình chữ nhật có tâm bắt đầu từ điểm gốc, sau đó kích thước hình chữ nhật như trong hình thứ ba.

Bước 4: Tạo Tam giác Triacon 2v

Bây giờ chúng ta đã có tất cả các hình học chúng ta cần, hãy tạo miếng vá ranh giới trong hình ảnh thứ hai bằng bất kỳ phương pháp nào bạn thích. Tôi đã chọn phác thảo 3D, nhưng phác thảo trên một mặt phẳng làm việc khác cũng sẽ hoạt động tốt.

Bước 5: Tạo máy bay giao nhau

Bắt đầu một bản phác thảo khác trên mặt phẳng làm việc đầu tiên ("Mặt phẳng làm việc 1") mà bạn đã tạo, chiếu các góc của Hình chữ nhật Golden², sau đó nối các điểm này và điểm gốc để tạo thành góc trung tâm của hình tam diện 2v. Chia nó cho một nửa tần số của vòm, như thể bạn đang bắt đầu phân tích Phương pháp 2. Đặt các điểm trên các điểm giữa của hợp âm.

Thoát khỏi bản phác thảo, sau đó tạo một mặt phẳng bằng cách sử dụng một trong các hợp âm và điểm giữa của nó, như thể hiện trong hình ảnh thứ hai. Sau đó, tạo một mặt phẳng làm việc khác bằng cách sử dụng "Angle to Plane around Edge". Chọn Work Plane 1 và một trong các đường xây dựng được hiển thị ở giữa bên phải và phía dưới bên trái hình ảnh. Chấp nhận góc mặc định là 90 độ, nếu không phần còn lại của phần nhỏ trông sẽ không ổn. Lặp lại quy trình bằng cách sử dụng phần còn lại của các hợp âm và đường xây dựng để thu được kết quả ở hình dưới bên phải.

Bước 6: Tạo các đường giao nhau và hình thành phân khu

Bắt đầu một bản phác thảo 3D, sau đó tạo các đường cong giao nhau bằng cách sử dụng các mặt phẳng làm việc mà bạn vừa tạo và miếng vá ranh giới, tạo thành các đường được hiển thị trong hình trên cùng.

Vẽ các đường trùng với điểm cuối của các đường cong giao nhau như thể hiện trong Hình 2. Làm cho tất cả chúng bằng bán kính của hình vòm. Vẽ các hợp âm nối các đường nằm trên các đường cong giao nhau. Nối bất kỳ hình học nào trông đủ gần để tạo thành một tam giác của phân khu. Hãy tham khảo 10 hình ảnh tiếp theo mà các hợp âm phản chiếu qua các mặt phẳng làm việc giao nhau - chúng có thể giải thích nó tốt hơn những từ đơn thuần có thể.

Bước 7: Hoàn thiện mái vòm

Tạo Dày / Chênh của các hàng dưới cùng, bỏ qua hai hàng cuối cùng của hình tam giác. Tạo mẫu OffsetSrf mới 6 lần hoặc ((Tần suất = 14) / 2) -1. Ẩn OffsetSrf, khâu các bề mặt có hoa văn, sau đó phản chiếu bề mặt đã khâu bằng YZ Plane. Tạo các mặt phẳng làm việc nằm trên các đỉnh của tam giác trên cùng, như thể hiện trong Hình 6. Cắt các bề mặt được ghép và nhân đôi bằng cách sử dụng các mặt phẳng làm việc mới này, sau đó khâu các bề mặt còn lại lại với nhau. Tạo hình bề mặt cuối cùng này qua trục Z, sau đó ghép các bề mặt cuối cùng này lại với nhau và bạn đã hoàn thành!

Bước 8: Kiểm tra hợp âm

Như vậy, mái vòm của chúng ta đã hoàn thành, nhưng hãy xem các con số có khớp với mô hình của TaffGoch không:

Xem xét các thông số tham khảo, có vẻ như chúng là một sự kết hợp hoàn hảo!

Chia độ dài hợp âm cho 1000, chúng ta có thể thấy rõ ràng sự tương ứng hoàn hảo với các yếu tố hợp âm trong mô hình của TaffGoch, cũng như các yếu tố bán kính chân và đỉnh.