こうすけ

ものづくりが好きな大学生です。建築を学びながら、ものづくりに関する投稿やGHを使った構造解析などを投稿しています。

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  • Rhino+grasshopper

  • ものづくり

  • 施工のきまり

    Dipaでの施工の豆知識やきまりをまとめていきます。

  • grasshopper構造解析と最適化

    grasshopperを用いた構造最適化ツールの配布と解説をしています。

アイス棒構造解析_Rhino+gh

アイス棒を使った構造体について、簡易的に構造解析するツールを作ってみたので公開します。 接合部は剛接合、材料諸元もスギの無等級材と、かなり大雑把な設定にしているので、今後バネ材の組み込みなど進めていくつもりです（つもり）。 流れとしては 1.要素、境界条件、載荷点をモデリング(Rhino) 2.要素等の読み込み(Rhino→grasshopper) 3.断面、材料、荷重などのデータの追加(grasshopper) 4.Karamba/Openseese for grass

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    • 開口作成_Rhino+grasshopper

      Surfaceから窓や扉を作成するgrasshopperを作成しました。 （grasshopperの知識はほとんど必要ありません） 前回の記事で、シングルラインから壁と柱をモデリングする方法を説明しました。 このgrasshopperを使用すると、その際作成した開口部Surfaceを、窓や扉に変換できます。 使用手順00.grasshopperファイルのダウンロードと起動 以下のファイルをダウンロードし、ダブルクリックで開きます。 すでにRhinoを開いている場合は、

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      • 壁と柱のモデリング_Rhino+grasshopper

        シングルラインを書いただけで、建物の簡単なモデリングが完了するgrasshopperを構築したので、公開します。 （grasshopperの知識はほとんど必要ありません） 使い方00.grasshopperファイルのダウンロードと起動 以下のファイルをダウンロードし、ダブルクリックで開きます。 すでにRhinoを開いている場合は、Rhinoの画面にドラッグ+ドロップすればOKです。 01.天井高設定 grasshopper画面左上の[天井レベル]パネルに天井高を入力

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        • Kangaroo2を使った膜形状解析と裁断図書き出し

          ミュンヘンオリンピック競技場を参考に、膜形状解析ツールをご紹介します。 簡易的な解析であるため、あくまで見た目のスタディ程度に使用するものとなります。 膜形状解析膜面のmeshと四隅の固定点をモデリングします。 meshには、いい感じに3角形meshを作成してくれるKaramba3Dのコンポーネントを使用しています。 このように組むことで解析できます。 膜ひずみの体を変化させることで、形状を調整できます。 ミュンヘンリンピック競技場膜面解析まずは外形をモデリングします。

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        マガジン

        • Rhino+grasshopper
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        記事

          Kangaroo2を使ったグリッドシェル

          Kangarooは、さまざまな物理シミュレーションができるプラグインです。 これを使って、グリッドシェルの逆懸垂曲面を形状解析をしてみます。 カテナリー曲線まずはカテナリーを作ってみます。 Loadの大きさを調整することで、カテナリーの伸びを調整できます。 グリッドシェル四角meshを作成します。 四角を固定して解析します。 すると、グリッドシェルがモデリングできました。 これは逆懸垂曲面になっています。 さらに、グリッドの交点からランダムに点を抽出し、アンカーに追

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          Kangaroo2を使ったグリッドシェル

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          シェル形状、板厚最適化

          Tunnyを使って、シェル形状、板厚最適化を行います。 以下の記事を参考にしています。 最適化後のモデルが以下ファイルです。 最適化プロセス モデル作成 まずは平面meshを作成します。 number sliderを動かすと、対応する箇所が持ち上がるようになっているのですが、対照性を考慮することで変数を減らしています。 解析準備 荷重は全面等分布としています。 まず、厚みは均一にしています。 四角をピン固定としました。 初期形状の解析結果変形も、検定比も大変なこ

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          シェル形状、板厚最適化

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          シェル断面最適化

          シェルの断面最適化を行います。 以前ご紹介した、カタール国際コンベンションセンターを参考に最適化を行いました。（プロセスはかなり異なります。） プロセスボクセル有限要素法を用いたトポロジー最適化手法のうち、BESO法を採用しています。 応力の小さい部材を抜いていき、重量を削減する手法です。 モデリング まずは、部材がおける範囲を指定します。 部材入力 meshで部材が配置できる面を入力します。（上の画像のmesh） ここに、コンベンションセンターにおける柱が置かれる

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          シェル断面最適化

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          鉄骨ビルの断面設計

          鉄骨ビル部材断面を設計します。 以前書いた記事の応用編ですので、まずは以下の記事をご覧ください。 モデリングまずは骨組みのモデリングを行います。 「梁(Line)」「柱(Line)」「スラブ面(mesh)」「柱脚(Point)」で出力しています。 ビル骨組みクラスターの中身です。 解析の実行部材情報 柱梁は、それぞれIdを設定して入力します。 柱脚は今回ピンにしました。 荷重条件 まず長期荷重を入力します。 スラブのmeshを元に 鉛直荷重として、簡易的に6.5k

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          鉄骨ビルの断面設計

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          H鋼単純梁の最適化手法（Karamba3D）

          H鋼を使った単純梁の最適化手法を提案しています。 他にも、Excelソルバーを用いた方法や、GHのGalapagosを使用した方法を解説しています。 ファイルはこちらからダウンロードしてください。 H鋼を使った梁の設計を行います。 解析方法を説明し、検定比、たわみを制限として最適化を行います。 スパン8m、両端ピン 断面：H鋼 材料：SN400 荷重：20kN/m 解析方法まずは解析方法について説明します。 部材、境界条件、荷重の入れ方はこれまで説明した通りなので省

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          H鋼単純梁の最適化手法（Karamba3D）

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          Karamba3Dー材料設定

          材料設定について、細かく説明します。 コンポーネントの種類[MatProps] 材料諸元をgh上で入力して作成できます。 特殊な材料を指定したい場合は非常に簡単に入力できるため便利です。 [Matselect] Familyで大まかに（Steel、Woodなど）指定 Nameで細かく（SN400、SN490など）指定する。 [Read Mar Table] CSVファイルから材料を読み込む。 MatProps以下のように入力することでマテリアルを作成することができます

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          Karamba3Dー材料設定

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          RhinoのモデルとGH構造解析の同期ー平面モデルー

          Rhinoのレイヤーから、平面の骨組みモデルを自動で読み込んで、断面力を算出します。 ※この記事はシリーズになっておりますので、初めての方は下の記事をご覧ください。 使用方法問題設定 以下の問題を解いてみましょう。 レイヤー生成 ghファイルを開くと、左上にレイヤー作成ボタンがあります。 クリックすると、Rhinoにレイヤーが生成されます。 モデリング Rhinoでモデリングしていきます。 まず骨組みです。 等分布荷重がかからない骨組みの部分は「骨組み（荷重なし

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          RhinoのモデルとGH構造解析の同期ー平面モデルー

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          H鋼単純梁の最適化手法（Galapagos）

          H鋼を使った単純梁の最適化手法を提案しています。 他にも、Excelソルバーを用いた方法や、GHプラグインであるKaramba3Dを使用した方法を解説しています。 概要説明Excelで行った処理をgrasshopper上で再現し、同時にモデリングの更新を行います。 ブラックボックス化されやすい最適化手法の中身を知ることを目的としているため、回りくどいやり方になっていますが、理解しやすい内容となっていますので是非お試しください。 目的関数：H鋼断面積（コスト） 変数 ・H鋼

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          H鋼単純梁の最適化手法（Galapagos）

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          grasshopperプラグインのインストール

          前回記事で、grasshopperを身につける方法をお伝えしました。 今回は、次回以降使うgrasshopperプラグインのダウンロードサイトをお伝えします。 私の記事で配布するghファイル以外でも、色々と活用できる便利なプラグインですので、ご活用ください。 ※この記事はシリーズになっておりますので、初めての方は下の記事をご覧ください。 ビジュアル用1:Topmost Viewport 先に、Rhinoのプラグインを１つご紹介します。 grasshopperを使うと、R

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          grasshopperプラグインのインストール

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          Rhinoとgrasshopperの導入

          Rhinoとgrasshopperを身につけるための方法を解説します。 ※この記事はシリーズになっておりますので、初めての方は下の記事をご覧ください。 Rhinoとgrasshopperの導入3DモデリングツールであるRhinoは、90日間の無料体験版をダウンロードできます。 しかし、学生であれば、4万円で買い切り（大人は16万円）ですので、購入することをお勧めします。 grasshopperは、ビジュアルプログラミングという方法で、直感的にプログラミングができるRhi

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          Rhinoとgrasshopperの導入

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          H鋼単純梁の最適化手法（Excelソルバー）

          H鋼を使った単純梁の最適化手法を提案しています。 他にも、GHのGalapagosを使用した方法や、GHプラグインであるKaramba3Dを使用した方法を解説しています。 H鋼単純梁の最適化H鋼の断面を最適化することで、コストを最小化する最適化問題 条件 スパン：8m　横補剛間隔：4m　強軸方向に20kN/mの等分布荷重 最適化問題の設定 変数：H鋼のせいHと幅B 目的関数：部材体積（コスト） 制約条件：「幅厚比」「曲げ応力」「剪断力」「たわみ」 目的関数の設定 部材

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          H鋼単純梁の最適化手法（Excelソルバー）

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          アルゴリズムの使い分けーExcelソルバーを使った最適化ー

          前回までの記事で解説した最適化手法について、Excelのソルバーを使って実践的に最適化問題を解いていきます。 ※この記事はシリーズになっておりますので、初めての方は下の記事をご覧ください。 解析ツールの位置付け前回までの記事で、最適化手法について解説しました。 アルゴリズムごとの使い分けについて、Excelを使いながら理解していくことを目的としています。 解析ツールの使い方サンプルファイルのダウンロードと起動 ソルバーの起動 ソルバー使用設定 ファイル＞オプション

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          アルゴリズムの使い分けーExcelソルバーを使った最適化ー

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