Grasshopper&Kangaroo钢丝材料模拟教学

分享一个由@Dixon 制作的《Kangaroo模拟钢丝弯曲教学》

前言:
Kangroo能做什么
Kangroo力学模拟插件是grasshopper参数化设计软件里一个备受关注的插件,一个重要的原因就是现在建筑学当中很多用传统方法比较难处理的部分,例如, 能够贴合曲面形状的规格化零件,所谓规格化即是让每一块零件的形状是相同的,例如相同几何形状的铝板或者玻璃,或者相同长度的钢结构。规格化问题对于实际建造有非常重要的作用,一方面规格化的几何形体可以美化造型,另外一方面规格化的几何形体也利于工厂的批量化加工生产,显著降低建造成本,以及施工环节的管理复杂度,使得一些前卫却难以建造的建筑设计方案得以实施。
对于规格化的优化工作,kangroo是一个很重要的解决工具,他通过设计力学平衡的方法来达到几何形体的规格化优化,能快速和有效的解决其他方法难以处理的这一类问题。
  对于kangroo的学习,我们认为刚开始用户可以多分析一些常用材料的力学特性,模拟一些常见材料的特性,建立熟悉力学的分析方法和规则,并再过程中熟悉软件的使用。而后可以尝试吧这种力学平衡观念用于实际建筑学的几何优化当中。
以下这篇小教学就是针对钢丝材料的一个分析和模拟过程,适合对kangroo有一点使用经验的用户,要求用户知道kangroo软件的用法和基本规则。但即使你是初学者,也可以通过这个小教学了解软件使用过程中的思维分析过程,毕竟参数化设计过程中最重要的还是思路。
钢丝材料的模拟
最近我们的学员群里有同学在研究如何使用grasshopper的kangroo力学学插件模拟图片上这种类似钢丝材料的弯曲效果。我们也花了点时间做了一下,程序挺简单,效果挺有趣。因此我们把这个小程序的制作过程做简要介绍,希望对正在学习kangroo物理学插件的朋友有一点帮助。感兴趣的朋友也可以关注Rhino原厂暑期开设的grasshopper参数化设计课程

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Grasshopper中的矢量

 

Grasshopper 中提供的矢量功能是 Rhino 中没有的概念,因此可能很多即便熟悉 Rhino 的用户在学习 Grasshopper 的时候也会对这部分有一些陌生,本篇教学旨在为学习Grasshopper 的矢量功能提供一些帮助。 

无论在 Grasshopper 中还是初中课本里,矢量就是矢量,他都代表同样的意思:既具有大小又具有方向的量。在 Rhino 中制作模型,比如画曲线,拉控制点,移动,阵列物体等等几乎所有的手工建模都是在反复的做定义距离和方向的工作。而在以程序建模(参数化建模)的软件中,这个工作我们希望是尽量以输入数据和程序自动计算的方式来完成,以替代传统的手工去画的方式,在 Grasshopper 或者其他的参数化建模的软件中用来完成这个工作的工具就是矢量。 

 我们先来看看grasshopper中的矢量物件是如何画出来的:如下图中,vector 栏中可以找到 vector 2pt 工具,这个工具 是 Grasshopper 中一个标准的定义矢量物件的工具。

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