[发明专利]板锥网壳结构的节点连元成型方法

权利要求书

1.板锥网壳结构的节点连元成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、输入板锥网壳结构的尺寸控制参数；

S2、根据板锥网壳结构的旋转对称特性，对板锥网壳结构进行区域划分，分成对称的若干等份；然后剖分区域的边界，根据给定的构建密度在边界上布置节点，再生成内部节点，作为区域的节点坐标；

S3、根据板锥网壳结构的区域划分形式，连接相应的节点生成单元，先生成整个下弦节点，然后通过下弦节点计算出上弦节点，连接相关上、下弦节点得到弦杆和腹板；

S4、利用板锥网壳结构的旋转对称特性，生成整个板锥网壳结构的节点坐标和单元。

2.根据权利要求1所述的板锥网壳结构的节点连元成型方法，其特征在于，所述步骤S2采用扫描线方法，用一组按一定规律构成的扫描线切割区域，得到一批位于区域内部的线段，然后分别在这些线段上布置节点，生成内部节点。

3.根据权利要求1所述的板锥网壳结构的节点连元成型方法，其特征在于，所述板锥网壳结构为板锥柱面网壳结构，下层节点记为第一组节点，上层节点记为第二组节点，网壳结构在跨度方向等分Nx份、长度方向等分Ny份，第一组节点共有Nx+1列和Ny+1行，第二组节点共有Nx列和Ny行；网壳结构在跨度方向上按弧等分原则布置节点，在长度方向按等分原则布置节点；网壳结构的下弦杆和上弦杆分别由第一组节点和第二组节点首尾相连而成，所有腹板都由第二组节点与其相邻的四个第一组节点中的两个连接而成；腹板的生成过程为按行列循环第二组节点，然后连接与其相邻的第一组节点。

4.根据权利要求3所述的板锥网壳结构的节点连元成型方法，其特征在于，所述第一组节点的数据保存在数组A()中，第二组节点的数据保存在数组C()中，坐标原点O在圆柱面的回转轴上，圆弧半径为R，圆心角为2θ，则节点坐标由下面两式计算得到：

5.根据权利要求1所述的板锥网壳结构的节点连元成型方法，其特征在于，所述板锥网壳结构为凯威特型板锥球面网壳结构，由n根径向杆将球面分为n个对称的扇区；凯威特型板锥球面网壳结构的通长肋等分的份数为Nx，每条肋上共有Nx+1个节点，凯威特型板锥球面网壳结构上的节点由一条肋上节点绕通过球心的竖向轴旋转得到，将扇区内节点分成Nx+1环节点，第i环第一个节点编号为i*(i-1)/2+1，最后一个节点编号为i*(i+1)/2；下层节点记为第一组节点，上层节点记为第二组节点，第一组节点的数据保存在数组A()中，第二组节点的数据保存在数组C()中；将坐标原点放置在球面的球心处，按球面坐标系计算节点坐标，第一组节点的坐标按下式计算：

弦杆由前一环的节点分别与下一环相邻的两个节点构成的三角形组成；将第一组节点连接并旋转扇区，得到凯威特型板锥球面网壳结构的下弦节点坐标和下弦杆；

第二组节点C()的坐标按下式计算：

旋转扇区得到整个凯威特型板锥球面网壳结构的上弦节点坐标，连接第二组节点得到凯威特型板锥球面网壳结构的上弦杆；连接C(i)与A(i₁)、A(i₂)、A(i₃)中的两个得到凯威特型板锥球面网壳结构的腹板。