grasshopper構造解析ーRhino+ghと、Karamba3Dを使った構造解析手法ー

こんにちは、こうすけです。

ある大学で建築の構造分野を学んでいる修士一年生です。
最近は、構造最適化に興味があり、パラメトリックに最適化を行うことができるgrasshopperを用いて色々と実践しています。

備忘録兼、間違いがあったときにご指摘いただけると考えて、noteにまとめていきます。
grasshopper仲間が欲しいと思っていますので、ぜひ気軽にご連絡ください!

最適化手法の基本

まずは以下の記事で概要をご確認ください。

次に、最適化問題を解くためのアルゴリズムについてご説明します。

最後に、実践としてExcelソルバーを使って、H鋼梁を簡単に最適化してみましょう。

grasshopperとkaramba3D他プラグインの導入

Rhinoとgrasshopperを学ぶための方法をご紹介します。
これらの能力を身につけた前提でそれ以降の記事を書いていきます。

これ以降の記事で使っているプラグインをご紹介します。
インストールをお願いします。

karamaba3Dの基本的な使い方

hironさんというVtuberの方が非常にわかりやすく動画で説明してくれています。まず基本として、こちらをご覧ください。

そのほか、わかりやすい記事を幾つも公開してくれていてます

また、公式のマニュアルをChromeで翻訳しながら見るのもわかりやすいです。

任意の材料の入れ方

構造解析ツールの使用例

Rhinoで平面モデルを描くことで、断面力を算出するツールです。
構造力学の問題など、簡単に解けるようになります。

H鋼単純梁の断面設計を、Excelソルバー、Galapagos、Karamba3Dを使って行いました。
上から順に読むことで、理解が深まると思います。

H鋼単純梁の断面設計ツールを応用して、ビルの骨組み解析を行います。
まだまだ簡単なものなので、荷重条件など増やしてより厳密に行えるように改良していこうと考えています。

カタール国際コンベンションセンターを模して、トポロジー最適化を行いました。

シェルの形状最適化と断面最適化を行いました。

Kangaroo2を使った形状解析

グリッドシェルの逆懸垂曲面を作成します。

膜形状解析と展開図作成