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ghMath

ghMath草蜢插件是一个强大的工具,它允许用户在Grasshopper中执行复杂的数学计算,优化设计并进行自动化检查。页面提供插件下载链接,方便用户获取并应用到rhino犀牛软件中。

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ghMath草蜢插件允许您读取和执行使用sMath数学软件定义的数学计算(http://en.smath.com)。

这个Grasshopper插件的目的是证明概念。并希望促进一种新的设计检查计算的方法和记录方式。

如果您从未接触过sMath - 它基本上是MathCAD,但更快且完全免费(商业用途也免费,您可以在没有管理员权限的情况下安装它)。

因此,使用ghMath,您可以使用sMath定义计算的“逻辑”,然后快速迭代多个输入数据集以优化设计(例如使用进化求解器)。最终,您可以将最终计算文件保存为输出。组件的一些潜在用途包括:

  • 快速将数学方程/逻辑实现到Grasshopper中,无需许多草蜢块。例如挠度和/或应力计算;
  • 使用Galapagos/Ocotopus优化构件尺寸以充分利用;
  • 与Karamba或手动加载取下脚本结合使用此插件来检查/优化元素。

作为未来的一项功能,我打算实现导出到.html并显示结果。

目前,该插件支持所有基本数学运算符、幂、平方根、最小值、最大值、对数和三角函数。它不支持积分、条件语句和任何高级功能。

我提供了两个相对简单的例子,通过将插件与使用Lunchbox插件从excel读取输入、使用Anemone进行多个计算、或Karamba结合分析输出与sMath的构件检查相结合,可以释放更多功能。

创建此插件的背景:

这个插件的想法来自于观察不同的设计计算方法。而它们都不是理想的。

那么,理想的“设计计算”是什么样的呢?

在这篇文章中,我将“设计计算”定义为工程中检查构件/连接是否符合规范或基本原则的计算。例如,钢筋面积计算,钢柱屈曲检查等。

软件/方法中立的要点:

  • 工程师应该理解并信任计算。
  • 显示规范引用;
  • 流程应与公司内部其他现有流程良好协作。

在“可视化软件”(MathCAD、sMath或手工计算)更好的地方:

  • 计算逻辑必须清晰描述。
  • 输出应以视觉良好格式化,并描述单位。
  • 计算必须易于检查。
  • 计算应可调整以满足特定项目需求。
  • 输入和输出应明确标示。

在Excel或自定义脚本计算表更好的地方:

  • 计算应能够对来自许多不同软件的静态结果进行检查。
  • 已开发的工具允许将数据从大多数通用FEA分析包转移到Grasshopper。例如,查看我的前同事们在BuroHappold的工作 https://bhom.xyz/
  • 应自动化许多组合/构件的设计计算。
  • 计算应能够与优化工具交互。例如,进化求解器。

额外要点:

  • 保存的计算文件必须是“开放格式”(例如,sMath以XML保存数据,而Mathcad以“封闭格式”保存)

ghMath以及创建“可视化计算”然后通过自动化过程的一般方法旨在结合上述两组软件的优势。