2020年度第13回デジラボ：Karamba3Dで柱の配置を検討してみる

はじめに

北九大藤田研Ｍ１の小南です。今回はKaramba3Dを用いて、柱の位置を任意に変化させるモデルを作成します。

Kramba3Dのインストール

以下のデジラボ第6回の記事にインストール方法を記載しておりますのでそちらを参考にして下さい。

また、今回はこちらで作成したモデルを使いますので是非一度目を通して頂けると良いと思います。

モデルの柱を動かす

早速モデルの柱を任意に動かすために修正していきます。

元となるモデルをPythonを使って新たに作ります。

まず、モデルの規模を設定します。N=x,y方向の節点数（今回はx,y方向同数とする。）、span=x,y方向のスパン（今回はx,y方向どちらも同様のスパンとする）、h=柱の高さ（屋根面の高さ）を設定します。スライダーで入力することで、変更を簡易化しています。

屋根面の節点座標を作成します。次に、pitchで節点間の長さを計算します。屋根の節点を r に入れていきます。ConstructPointを使い、pitchと節点数をかけることで節点の座標を計算します。

次に、屋根の要素を ijkl に入れていきます。今回は、四角形要素で作るので、1つの要素を作るための4つの節点座標をx4PointSurfaceで入力していきます。

さいごに、柱を生成していきます。柱を生成するために必要となるのが柱頭と柱脚の座標となります。今回は柱の本数を4本として作成します。1つの柱に対してx,y方向の柱頭、柱脚がそれぞれ必要になります。スライダーで柱頭、柱脚の位置をPythonにc として入力します。pitchをかけることで座標を出力します。これにより得られた柱頭と柱脚の座標をLineで繋げ柱を作成します。

作成した屋根および柱のモデルを以前に作成したモデルと置き換えます。屋根面のモデルを ijkl 、柱を ij とします。ijkl を「Mesh to Shell」のMesh、「Edges」のB、「Loads」のMeshに、ij を「Line to Beam」のLineに繋いでいる「columns」に繋ぎます。これだけでモデルの置き換えは完了です。

このように柱頭、柱脚の位置を変えると柱の位置も変化します。

まとめ

今回は自身の研究に絡めた内容を紹介させて頂きました。コンポーネントの紹介ではないのですが、もし何かのお役に立つことが出来れば幸いです。動画でも説明をしているので是非こちらもご覧ください。