一种仿生螺旋网壳的构成方法与流程

技术特征：

1.一种仿生螺旋网壳的构成方法，其特征在于：包括以下步骤：

（ⅰ）绘制向日葵种子生长排列

利用Vogel's formula方程，通过Maple绘制向日葵种子生长排列；

（ⅱ）构建Ⅰ号螺旋线

基于对数螺旋曲线族方程构建Ⅰ号螺旋线（1），对数螺旋线的极坐标方程为：

r为极径，即从螺旋线上一点到中心极点间的距离；

θ为螺旋线上的点绕中心极点所旋转的角度；

a、e和k均为常量，e是对数函数的底数，k=tanα；

对方程（1）适当变换，其顺时针方向螺旋曲线族笛卡尔坐标方程为:

β为固定值，改变可以调整螺旋线的形式；

通过方程（2）、方程（3）构建Ⅰ号螺旋线（1）；

（ⅲ）构建Ⅱ号螺旋线

基于对伯努利曲线方程构建Ⅱ号螺旋线（2），采用伯努利螺旋线方程，其笛卡尔坐标方程为：

通过方程（4）构建Ⅱ号螺旋线（2）；

（ⅳ）绘制的凯威特网壳

为与周边螺旋壳节点衔接，绘制凯威特网壳（3）；

（ⅴ）生成平面屋盖

将步骤（ⅱ）中的Ⅰ号螺旋线（1），步骤（ⅲ）中的Ⅱ号螺旋线（2）旋转生成平面屋盖；

（ⅵ）生成Ⅰ号空间螺旋线和Ⅱ号空间螺旋线

沿竖向辅助轴（6）拉伸Ⅰ号螺旋线（1）形成面，并与屋盖所在曲面相贯形成Ⅰ号空间螺旋线（4）；

沿竖向辅助轴（6）拉伸Ⅱ号螺旋线（2）形成面，并与屋盖所在曲面相贯形成Ⅱ号空间螺旋线（5）；

（ⅶ）阵列Ⅰ号空间螺旋线

对Ⅰ号空间螺旋线（4）沿极轴阵列N次；

（ⅷ）阵列Ⅱ号空间螺旋线

对Ⅱ号空间螺旋线（5）沿极轴阵列N次；

（ⅸ）形成单层螺旋网壳

以球冠顶点为参考点，叠合步骤（ⅶ）和步骤（ⅷ）的阵列图，并修剪上述阵列图中间网格过于小的部分，以凯威特网壳（3）予以过渡，形成单层螺旋网壳。

2.根据权利要求1所述的一种仿生螺旋网壳的构成方法，其特征在于：步骤（ⅳ）中的凯威特网壳（3）纬向六环，最外围共36个节点。

3.根据权利要求1所述的一种仿生螺旋网壳的构成方法，其特征在于：步骤（ⅶ）、步骤（ⅷ）中Ⅰ号空间螺旋线（4）、Ⅱ号空间螺旋线（5）阵列均为36次。

4.根据权利要求1所述的一种仿生螺旋网壳的构成方法，其特征在于：所述单层螺旋网壳中的杆件采用焊接箱型杆件（9），所述焊接箱型杆件（9）通过十字隔板焊接Ⅰ号节点板（7）、Ⅱ号节点板（8）相连。