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IDEA Open Model – 感受未来

IDEA Open Model – 感受未来

当今结构设计自动化的极限在哪里?让我们稍微退一步,从不同的角度审视标准工作流程。如果结构分析的未来已经到来,又会怎样?

在结构设计与分析应用领域,有许多在全球范围内运营的大型企业。您已经知道,IDEA StatiCa 在实现与这些应用程序的成功互联方面走在了前列。 

IDEA StatiCa 已开发并维护了与最广泛使用的有限元分析和 CAD 程序的 BIM 链接,这些链接已包含在安装包中。提供此互联功能的核心特性称为规范校核管理器(CCM)。 

但仍有许多规模较小的公司在开发专业化应用程序,并针对特定行业或地区优化其解决方案。如果我们进行深入调查,可以在所有地区找到数百个此类应用程序。 

由于这些应用程序持续快速发展和整体技术演进,与所有这些应用程序开发和维护互联及可用的 BIM 链接并不现实。另一方面,我们所需要的只是让一组数据与另一组数据无缝通信,这并不像听起来那么复杂。

我们只需为所有相关方找到一种通用语言。这就是为什么 IDEA Open Model(IOM)被创建并公开共享。利用这个公共 API(应用程序编程接口),可以为任何(!)有限元分析和 CAD 应用程序创建 BIM 链接。

IOM 使每个人都能快速自行构建 BIM 链接。首先,客户应与其应用程序的开发人员发起讨论,并将他们引导至 IDEA StatiCa GitHub 页面。开发人员可以在该页面找到在数周内开发此类 BIM 链接所需的一切,并可获得 IDEA StatiCa 团队的支持。

 

听起来很好也很简单,但客户能从这样的努力中获得什么?

简短的回答——工作流程的显著改善。无需反复经历多个流程并尽可能简化它们。在每个项目中,都有一些大多数工程师希望完成的创造性任务,以及一些没有人愿意做的重复性、枯燥的任务。那么,为什么不只做有趣且重要的事情,把所有枯燥的工作留给自动化算法呢? 

想象一下,您只需设置所有重要的设计参数,然后让数据在应用程序之间自动传输。

我们解决方案的高级和特定应用可用于以下场景:

  • 对大量节点/细部进行批量计算,以确定最经济的方案,
  • 在 CAE/CAD 解决方案中按需启动基于 CBFEM(基于组件的有限元模型)方法求解器的后台计算,
  • 使用行业特定规范(电厂建设、研究设施等),
  • 标准化或重复性设计的自动化与优化,
  • 基于成本优化的结构设计,
  • ……以及许多其他场景

在处理此类自动化时,存在巨大的心理障碍。当现有流程运行良好时,为什么要涉足"IT 领域"?答案并不令人意外——这是一次性投入(您的时间、精力和 IT 人员的费用),换来的是重复流程中令人难以置信的时间节省(从数小时缩短到几分钟),并获得竞争优势。现在这是一个"锦上添花"的解决方案,但"必不可少"的时代很快就会到来。

实际项目案例

有机结构形态

有机形态模型自动化的一个典型案例是 HUNGEXPO 到达大厅——这是来自 KÉSZ 集团的罗马尼亚团队的作品。专门为这一钢结构的先进生成方式举办了一场完整的钢结构网络研讨会。

软件链接设计工作流程:

Rhinoceros/Grasshopper -> Pangolin 插件 -> ConSteel -> IDEA StatiCa Connection -> Tekla Structures

结构工程师充分利用自动化优势进行形态和结构优化。他们将时间和精力有效地投入到前期准备中,从而在后续所有阶段节省了大量时间。

Capital C——玻璃屋顶顶盖

这座位于阿姆斯特丹、荣获多项大奖的建筑的屋顶部分,是先进设计方法的又一典范。

设计事务所 Octatube (荷兰代尔夫特)使用先进的计算工具,对阿姆斯特丹一座历史建筑上方这一独特玻璃-钢屋顶的形态和构件进行了寻形、优化和规范校核。IDEA StatiCa 与 RFEM 的结合使这一技术挑战得以解决。

结构与设计

屋顶顶盖的结构体系可描述为两端带有穹顶的圆柱形网壳。由于屋顶上的相邻建筑以及立面入口开口,网壳形态的部分区域被移除。原则上,穹顶只有一种重复性结构节点,但自由形态导致每个节点因使用独特构件而各不相同。总计使用了约 1000 种不同的钢构件和 200 块玻璃面板。

软件链接设计工作流程:

Rhinoceros/Grasshopper -> Excel -> RFEM -> IDEA StatiCa Connection -> Autodesk Inventor

为了以所需精度处理如此大量的不同节点并满足所有制造需求,整个工作流程的参数化和算法化至关重要。如果您对此项目感兴趣,可以在我们专门为该项目撰写的案例研究中找到更多信息。 

这些项目的共同参数:

  • 具有建筑趣味的形态
  • 致力于优化结构和节点
  • 通过避免重复性任务节省大量宝贵时间
  • 追求智慧高效地完成工作

SMARTconnection 研究项目

在我们的网络研讨会中,来自 Bouwen met Staal 和 ABT 的 Rayaan Ajouz 介绍了如何使用 KarambaIDEA 扩展您的工作流程。

新插件 KarambaIDEA 引起了研讨会参与者的极大关注。KarambaIDEA 是一个 Grasshopper 插件,能够将在 Karamba3D 中建模的参数化钢结构的钢节点导出到 IDEA StatiCa Connection,以进行更详细层次的分析。

Karamba3D 是工作流程中使用的软件包之一,是一款参数化结构工程工具,可对空间桁架、框架和壳体进行精确分析。Karamba3D 完全嵌入 Grasshopper 的参数化设计环境中,而 Grasshopper 是三维建模工具 Rhinoceros 的插件。这使得参数化几何模型、有限单元法计算和 Galapagos 等优化算法的结合变得十分便捷。

  您也可以观看介绍 KarambaIDEA 示例的演示:

该研究项目展示了对新 IDEA Open Model(IOM)API 的广泛应用,以构建自动化工作流程。该通用接口对任何希望实现工作流程自动化的人开放。

您可以在此处找到有关 KarambaIDEA 插件的更多信息。

EISEKO——意大利方式

我们的意大利合作伙伴公司 EISEKO 不仅在工程软件方面拥有专业知识,还擅长将 IOM 解决方案嵌入第三方应用程序工作流程。

这是一个关于掌握各类工程软件知识并深刻理解客户特定需求的专家的故事。EISEKO 团队的专家们立即发现了专业第三方工具与 IDEA StatiCa Connection 之间通用互联的巨大潜力。

GitHub 

我们已将文档和 IOM 示例等所有信息放置在 GitHub 的代码库中,供社区免费使用。

GitHub 是一项使用 Git 版本控制工具支持软件开发的网络服务。GitHub 为开源项目提供免费的网络托管服务。

该论坛可用于解决第三方在实施 IDEA StatiCa IOM 过程中遇到的问题。您或您的软件专家可以找到并使用多个已准备好的示例,作为自己项目的模板。

IOM 处理哪些数据?

  • 输入:XML 格式——构件、荷载、板件、螺栓、焊缝……
  • 输出:XML 格式的简要结果,HTML 格式的完整报告

IOM 解决方案的价格是多少?

免费——社区支持

全球任何人都可以使用标准开发工具,免费创建 IDEA StatiCa 与任何 CAE/CAD 应用程序的链接,类似于官方的 IDEA StatiCa BIM 链接。客户可以访问 GitHub 以获取更多资源,并从已有的开发者社区中受益。所有这些均免费提供。

基于项目的定价

对于许多工作流程,IDEA StatiCa 可作为客户平台的辅助功能使用,并在后台轻松运行。对于此类情况,可以基于桌面端或云端为各种公司工作流程创建定制化解决方案。如果您对此类服务感兴趣,请随时联系我们的 IOM 专家。

结论

很明显,这种结构设计方法并非适合每个项目或设计公司。但更为明显的是,这是未来结构工程师标准工作流程中不可阻挡的演进趋势。建筑设计始终追求形式上的无限可能,而结构工程师往往被视为决定什么可以建造且仍然合理的障碍。

技术始终是工程师推动这些障碍向前迈进的工具。 

设计与分析应用程序已经存在。各领域的工程师已使用它们数十年。但应用程序之间的通信以及工具针对特定项目的灵活调整,正是当前效率和工作流程瓶颈所在。 

诚然,结构工程师并非软件代码编写者。但如今,了解在哪里可以找到几位这样的专家已几乎不可避免。复杂的 IT 解决方案如今已渗透到所有领域和生产环节,没有理由让结构设计师置身事外。这两个专业的成功合作可以带来多项卓越成果。 


IDEA StatiCa 为能够站在此类创新研究项目的前沿而感到自豪。 如果您有关于如何改善办公室工作流程的想法,请告知我们。