Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effectiveness analysis of spline surfaces creating methods for shell structures modelling

Lenda Grzegorz, Spytkowska Dominika

Geoinformatica Polonica

|

2021

|

T. 20

41--53

EN

The shape of the surface of shell structures, measured by laser scanning, can be modelled using approximating spline functions. Since the 1990s, several modelling techniques have been developed: based on points, meshes, areas outlined on meshes, regions grouping areas with a similar structure. The most effective of them have been used in modern software, but their implementations differ significantly. The most important differences concern the accuracy of modelling, especially places with rapid shape changes, including edges. The differences also affect the mathematical complexity of the created model (the number of unknowns) and the time of its development. These factors contribute to the effectiveness of modelling. Some methods work fully automatically, others allow manual selection of certain parameters, there are also methods that require full manual control. Their selection and application is greatly affected by the user’s intuition and knowledge in the field of creating such surfaces. This study tested the influence of the above factors on the modelling efficiency. A total of six methods of creating spline surfaces were analysed in three software packages of different classes: Geomagic Design X, Solidworks and RhinoResurf. The analyses were carried out on a shell structure of complex shape, consisting of seven patches separated by edges. The created models were assessed in terms of their accuracy of fitting into the point cloud. Additionally, the complexity of the model expressed in the number of control points and the time of its development were determined. The results confirmed the validity of the four methods in terms of model fitting accuracy. The best results were achieved using the semi-automatic method in the most advanced software package and the manual method in the simplest package. This has confirmed the great importance of user experience in terms of theoretical properties of spline functions. However, complexity and development time did not show a direct relationship with the accuracy of the models created.

PL

Modelowanie kształtu powierzchni obiektów powłokowych, pomierzonych za pomocą skaningu laserowego, można przeprowadzić za pomocą aproksymacyjnych funkcji sklejanych. Funkcje te dobrze przybliżają kształty o ciągłej krzywiźnie, jakimi są powłoki, jednocześnie wykazując spadki dokładności w miejscach zerwania tej ciągłości. Od lat 90. XX wieku rozwinęło się mesh, regiony grupujące obszary o podobnej strukturze. Najbardziej skuteczne z nich zostały zastosowane we współczesnym oprogramowaniu, ale ich implementacje znacząco się pomiędzy sobą różnią. Najważniejsze różnice dotyczą dokładności modelowania, szczególnie miejsc o szybkich zmianach kształtu, włączając w nie krawędzie. Różnice dotyczą też złożoności matematycznej utworzonego modelu (liczby niewiadomych) oraz czasu jego opracowania. Czynniki te składają się na efektywność modelowania. Część metod działa w pełni automatycznie, inne pozwalają na ręczny dobór pewnych parametrów, są też metody wymagające pełnego sterowania ręcznego. W ich wyborze i stosowaniu duże znaczenie ma intuicja i wiedza użytkownika w zakresie tworzenia tego typu powierzchni. W opracowaniu przetestowano wpływ powyższych czynników na efektywność modelowania. Badaniom poddano łącznie sześć metod tworzenia powierzchni sklejanych w trzech pakietach oprogramowania różnej klasy: Geomagic Design X, Solidworks i RhinoResurf. Analizy przeprowadzono na obiekcie powłokowym o złożonym kształcie, składającym się z siedmiu płatów rozdzielonych krawędziami. Został on pomierzony metodą skaningu laserowego, a scalona chmura punktów stanowiła podstawę do modelowania za pomocą funkcji sklejanych. Utworzone modele oceniono pod względem dokładności wpasowania w chmurę punktów za pomocą wykresów odchyłek punktów od powierzchni, odchyłek średnich oraz maksymalnych. Dodatkowo określono złożoność modelu wyrażoną liczbą punktów kontrolnych oraz czas jego opracowania. Wyniki pozwoliły na potwierdzenie skuteczności czterech metod w zakresie dokładności wpasowania modeli. Najlepsze efekty osiągnięto stosując metodę półautomatyczną w najbardziej zaawansowanym pakiecie oprogramowania oraz metodę ręczną w najprostszym z pakietów. Potwierdza to duże znaczenie doświadczenia użytkownika w zakresie teoretycznych własności funkcji sklejanych. Złożoność i czas opracowania nie wykazywały natomiast bezpośredniego związku z dokładnością tworzonych modeli.

2

Multiobjective global optimization of mechanical systems with cracks

Beluch Witold, Dlugosz Adam

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2020

|

Vol. 58 nr 2

553--564

EN

The paper is devoted to the multiobjective shape optimization of cracked structures. The two main goals are: reduction of the negative crack influence of identified cracks and optimal design of structural elements to reduce the risk of crack occurrence and growth. NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) curves are used to model the structure boundaries. Global optimization methods in the form of evolutionary algorithms are employed. As different optimization criteria are considered simultaneously, the efficient multiobjective optimization method are applied. An in-house multiobjective evolutionary algorithm is proposed as an efficient optimization tool. The dual boundary element method is used to solve the boundaryvalue problem.

3

Design of large-scale streamlined head cars of high-speed trains and aerodynamic drag calculation

Wu Z., Yang E., Ding W.

Archives of Transport

|

2017

|

Vol. 44, iss. 4

89--97

EN

Aerodynamic drag plays an important role in high-speed trains, and how to reduce the aerodynamic drag is one of the most important research subjects related to modern railway systems. This paper investigates a design method for large-scale streamlined head cars of high-speed trains by adopting NURBS theory according to the outer surface characteristics of trains. This method first created the main control lines of the driver cab by inputting control point coordinates; then, auxiliary control lines were added to the main ones. Finally, the reticular region formed by the main control lines and auxiliary ones were filled. The head car was assembled with the driver cab and sightseeing car in a virtual environment. The numerical simulation of train flow field was completed through definition of geometric models, boundary conditions, and space discretization. The calculation results show that the aerodynamic drag of the high-speed train with large-scale streamlined head car decreases by approximately 49.3% within the 50-300 km/h speed range compared with that of the quasi-streamlined high-speed train. This study reveals that the high-speed train with large-scale streamlined head car could achieve the purpose of reducing running aerodynamic drag and saving energy, and aims to provide technical support for the subsequent process design and production control of high-speed train head cars.

4

Simulation of seismic response of reinforced concrete beam-column joints with NURBS surface fitting

Tabatabaei Mirhosseini R.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 3

71--84

EN

This paper presents an approach based on NURBS (non-uniform rational B-splines) to achieve a seismic response surface (SRS) from a group of points obtained by using an analytical model of RC joints. NURBS based on the genetic algorithm is an important mathematical tool and consists of generalizations of Bezier curves and surfaces and B-splines. Generally, the accuracy of the design process of joints depends on the number of control points that are captured in the results of experimental research on real specimens. The values obtained from the specimens are the best tools to use in seismic analysis, though more expensive when compared to values simulated by SRSs. The SRS proposed in this paper can be applied to obtain surfaces that show site effect results on destructions of beam-column joint, taking into account different site conditions for a specific earthquake. The efficiency of this approach is demonstrated by the retrieval of simulated-versus-analytical results.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono technikę aproksymacji, opartą na niejednorodnych powierzchniach krzywych B-sklejanych (NURBS), z wykorzystaniem algorytmu genetycznego (GA), w celu uzyskania powierzchni reakcji sejsmicznej (SRS) łączników belkowo-słupowych wykonanych z betonu zbrojonego (RC). NURBS oparta na algorytmie genetycznym jest ważnym narzędziem matematycznym i składa się z uogólnień krzywych i powierzchni Beziera oraz krzywych B-sklejanych. Techniki aproksymacji w tym kontekście zwykle obejmują dostosowanie krzywej lub powierzchni za pośrednictwem zestawu punktów danych, które są narażone na pewne błędy. Ogólnie rzecz biorąc, dokładność procesu projektowania łączników belkowo-słupowych zależy od liczby punktów kontrolnych pozyskanych z wyników badań eksperymentalnych prowadzonych na rzeczywistych próbkach. Oczywistym jest fakt, że wartości mierzone na rzeczywistych próbkach są najlepszymi narzędziami do wykorzystania w analizie sejsmicznej, przy czym są jednak droższe w porównaniu do wartości symulowanych przez SRS. SRS zaproponowane w niniejszej pracy można zastosować w celu uzyskania powierzchni, które oceniały wpływ lokalizacji na zniszczenia łącznika belkowo-słupowego, biorąc pod uwagę róźne warunki lokalizacyjne dla określonego trzęsienia ziemi. Z tego powodu dokonano wyboru trzech modeli eksperymentalnych, w celu zatwierdzenia modelu łączników. Krok po kroku zastosowano nieliniową analizę FEM. Niezbędne współczynniki elastyczności zostały opracowane na podstawie metody poszczególnych członków. Następnie obliczono reakcję czterech modeli analitycznych, poddanych różnym falom sejsmicznym. Kolejnym krokiem była ocena dostosowania powierzchni NURBS na podstawie wyników uzyskanych przez GA w punktach kontrolnych, które mogą być rozwiązane w podanych rozproszonych punktach, obliczonych na podstawie modeli analitycznych. Zaprezentowano liczbowe i graficzne wyniki, które wskazywały, że aktualna metoda generuje prawidłowe SRS z błędnym dostosowaniem. Możliwość zastosowania tej metody została potwierdzona w odniesieniu do pogorszenia szacunków dotyczących łączników RC pod wpływem różnych wejściowych ruchów sejsmicznych i klas lokalizacji.

5

Elastic-plastic analysis of pressure vessels and rotating disks made of functionally graded materials using the isogeometric approach

Kalali A. T., Hassani B., Hadidi-Moud S.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 1

113--125

EN

An NURBS-based isogeometric analysis for elastic-plastic stress in a cylindrical pressure vessel is presented. The vessel is made of a ceramic/metal functionally graded material, i.e. a particle-reinforced composite. It is assumed that the material plastic deformation follows an isotropic strain-hardening rule based on the von Mises yield criterion. The mechanical properties of the graded material are modelled by the modified rule of mixtures. Selected finite element results are also presented to establish the supporting evidence for validation of the isogeometric analysis. Similar analyses are performed and solutions for spherical pressure vessel and rotating disk made of FGMs are also provided.

6

Isogeometric approximation for dynamics of infinite string using difference equation method

Rakowski J., Wielentejczyk P.

Engineering Transactions

|

2016

|

Vol. 64, iss. 2

197--211

EN

An efficient method of vibration investigation of an infinite string using the isogeometric analysis (IGA) with B-spline basis functions is considered. The research objective is to compare IGA, finite element method (FEM) and exact formulation approaches. In the IGA approximation a system is divided into a set of regularly distributed coordinates assembled in a uniform knot vector. Transverse displacements are described by linear, quadratic, cubic and quartic B-spline basis functions. The geometrical and mass matrices are found for all types of approximations. The equilibrium conditions for an arbitrary interior element are expressed in the form of one difference equation equivalent to the infinite set of equations obtained by numerical IGA formulation for this dynamic problem. Assuming the wavy nature of a vibration propagation phenomenon the dispersive equations are obtained. The ranges of vibration frequencies for the dispersive and reactive cases are determined. The influences of the adopted discretization, mass distribution and initial axial force effects on the wave propagation phenomenon are examined.

7

3D Simulation of Warp Knitted Structures with a New Algorithm Based on NURBS

Xu H Y, Chen N L, Jiang J H, Jin L X, Wang Z X

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 1 (109)

57--60

EN

In order to obtain a three-dimensional computer simulation of warp knitted structures with more flexibility and realism, a new algorithm using Matlab was developed by NURBS based on empirical geometrical loop models. With the principles of NURBS curves, once the values of data points are known, the control points with two coincidence points at the start and end points can be uncomplicatedly calculated by Matlab. Then the NURBS curve of a single typical stitch can be simulated flexibly by Matlab. A new typical stitch selected from two stitches simulated directly by the new method is redefined to improve the joint of neighboring stitches, and it is found that there are two types of redefined typical warp knitted stitches judged by whether the two under lap on the same side or not. Based on the redefined typical warp knitted stitch, two warp knitted structures are simulated regardless of the loop offset, and all the joints of stitches are smooth.

PL

Przeprowadzono symulację komputerową struktur dzianin w wymiarze 3D, opracowując w tym celu nową procedurę opartą na algorytmie NURBS. Do tego celu wykorzystano oprogramowanie MATLAB. Symulację 3D przeprowadzono w oparciu o procedury numeryczne umożliwiające wykreślenie przestrzennych figur geometrycznych opisujących strukturę dzianin. Symulowano kształt oczek zamkniętych i otwartych podstawowych splotów kolumienkowych trykotu, sukna i aksamitu. W oparciu o 8 punktów referencyjnych zorientowano konfigurację pętli oczka i łącznika w postaci przestrzennej linii eliptycznej. Do zapisu struktury splotu kształtu oczek wykorzystywano aparat matematyczny w postaci macierzy.

8

Natural and artificial shapes, and their interpretation

Filipowski S.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2015

|

Y. 112, iss. 3-A

49--61

EN

The aim of the following article is to find the relation between natural and man-made shape (especially in architecture and its surroundings), which, in a more distant perspective, allows to draw up and develop measuring methods for interpretation of real forms by man and move the process onto a computer. A computer programme requires precise tasks and particular data, hence the attempt to systematize the rules, which govern shapes and their reception. The search involves both source rules, such as geometry and mathematics, but also the psychological side of reading shapes by humans. The author, referring to authorities in the field of psychology in architecture, explains the rules of perception, which, even though they concern humans, are being translated to rules that would facilitate the creation of an algorithm, which could read shapes in real space. The article is the beginning of further research of adapting the rules of human perception of outlines, edges and the course of a surface into the possibility of automatized reading of shapes by a computer.

PL

Niniejsza praca ma na celu odszukanie relacji pomiędzy kształtem naturalnym a tym utworzonym przez człowieka (szczególnie w architekturze i jej otoczeniu), co w dalszej perspektywie pozwala opracowywać i rozwijać metody pomiarowe służące do interpretacji rzeczywistych form przez człowieka i przeniesienia tego procesu na komputer. Program komputerowy wymaga ściśle sprecyzowanych zadań oraz określonych danych, stąd próba usystematyzowania zasad rządzących kształtami i ich odbiorem. Poszukiwania obejmują swoim zakresem zarówno zasady źródłowe, takie jak geometria i matematyka, jak i stronę psychologiczną odczytywania kształtów przez człowieka. Autor, powołując się na autorytety z dziedziny badania architektury, psychologii w architekturze, wyjaśnia zasady percepcji, które mimo że z założenia dotyczą człowieka, stara się przełożyć na zasady służące opracowaniu algorytmu odczytującego kształty w przestrzeni rzeczywistej. Artykuł zapoczątkowuje dalsze prace nad zaadaptowaniem zasad postrzegania przez człowieka konturów, krawędzi i przebiegu powierzchni do możliwości zautomatyzowanego odczytywania kształtów przez komputer.

9

Application of isogeometric analysis to modeling of elastic deformation in dual phase materials by using Statistically Similar Representative Volume Element on heterogeneous hardware devices

Bachniak D., Rauch Ł.

Computer Methods in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, No.4

459--468

EN

Statistically Similar Representative Volume Element (SSRVE) is a methodology applied for reduction of complexity of material microstructure representation for dual phase materials like DP steels or composites. It is based on assumption that typical RVE can be further reduced into simplified form, which joined together periodically behaves the same as its larger equivalent. SSRVE is based on Non-Uniform Relational B-Splines representation and determined by using optimization procedure, where objective function includes comparison of mechanical properties, shape coefficients and statistical characteristics. The first of these elements requires application of Finite Element Method (FEM) allowing to simulate deformation of pattern RVE and current SSRVE within elastic or elastic-plastic range. This paper presents approach allowing to replace time consuming FEM with more efficient Isogeometric Analysis (IGA). The performance of new approach is analysed and compared to conventional FEM-based methodology. Special attention is put on possibilities of IGA implementation on heterogeneous hardware devices allowing to improve computational efficiency and decrease overall power consumption.

PL

Statystycznie Podobny Reprezentatywny Element Objętościowy (ang. Statistically Similar Representative Volume Element, SSRVE) jest metodyką stosowaną w celu redukcji złożoności obliczeniowej reprezentacji mikrostruktury materiałów wielofazowych jak np.: stale DP oraz kompozyty. Podejście to bazuje na założeniu, że typowa reprezentacja RVE może być jeszcze bardziej uproszczona do elementu, który połączony periodycznie z samym sobą będzie zachowywał się podobnie jak jego bardziej złożony odpowiednik. SSRVE konstruowany jest w oparciu o krzywe NURBS (ang. Non-Uniform Rational B-Splines), a wyznaczany za pomocą procedury optymalizacji, gdzie funkcja celu zawiera własności mechaniczne, współczynniki kształtu oraz charakterystykę statystyczną analizowanej mikrostruktury. Pierwszy z wymienionych elementów funkcji celu wymaga zastosowania Metody Elementów Skończonych (MES), umożliwiającej symulację odkształcenia zarówno wzorca RVE jak i kolejnych rozwiązań SSRVE w zakresie sprężystym oraz sprężysto-plastycznym. Niniejszy artykuł przedstawia podejście pozwalające na podmianę kosztownej obliczeniowo procedury MES bardziej wydajną metodą analizy Izogeometrycznej (ang. Isogeometric Analysis, IGA). Wydajność nowego podejścia została przeanalizowana i porównana z konwencjonalnym rozwiązaniem opartym o MES. Ponadto, w artykule omówiona została możliwość zastosowania rozwiązania IGA z wykorzystaniem heterogenicznych architektur sprzętowych, co umożliwi poprawę wydajności obliczeniowej całego podejścia.

10

Application of the difference equation method to the vibrations analysis of infinite Rayleigh beams by the isogeometric approach

Rakowski J., Wielentejczyk P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 4

1108--1117

EN

An efficient method of vibration investigations of infinite Rayleigh beams applied to the isogeometric analysis called NURBS (non-uniform rational B-splines) is proposed. The research objective is to examine the influence of rotational inertia effects on the dynamic behaviour of the discrete systems approximated by NURBS and compare obtained results with the finite element method (FEM) and exact ones. In NURBS methodology transverse displacements are approximated by quadratic, cubic and quartic B-splines basis functions. For all types of approximations stiffness and consistent mass matrices with rotational inertia effects are found. The equilibrium conditions for an arbitrary interior element are expressed in the form of one difference equation equivalent to the infinite set of equations derived by numerical NURBS formulation for this dynamic problem. The convergence of these equations to the exact differential equations of motion is presented. Assuming the wavy nature of vibration propagation phenomenon the analytical dispersive equations are obtained for various orders of B-spline basis functions. The parametrical analysis of rotational inertia effects on the wave propagation is carried out. The influence of the adopted discretization and the mass distribution is taken into account, as well. The analytical NURBS results are compared with the FEM and exact ones.

11

Accuracy assessment for cad modeling of freeform surface described by equation

Golba G.

Acta Mechanica et Automatica

|

2015

|

Vol. 9, no. 2

110--114

EN

This paper presents the results of comparative analysis of modeling accuracy the freeform surface constructed by using a variety of algorithms for surface modeling. Also determined the accuracy of mapping the theoretical freeform surface described by mathematical equation. To model surface objects used: SolidWorks 2012, CATIA v5 and Geomagic Studio 12. During the design process of CAD models were used: profile curves, fitting parametric surface and polygonal mesh. To assess the accuracy of the CAD models used Geomagic Qualify 12. On the basis of analyse defined the scope of application of each modeling techniques depending on the nature of the constructed object.

12

Analiza dopasowania polipowierzchni sklejanych do powierzchni siatkowych

Wyleżoł M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 83

297--303

PL

Artykuł dotyczy przykładu realizacji procesu ilościowej oceny dopasowania polipowierzchni sklejanych (klasy NURBS) do powierzchni siatkowych. Proces dopasowania polipowierzchni, a także ocena uzyskanych wyników zostały zrealizowane w środowisku systemu CATIA v5. Uzyskane oceny ilościowe przedstawiono graficznie w postaci trójwymiarowych wykresów oraz histogramów. Jako bazową powierzchnię siatkową wykorzystano model stl kości miedniczej (model ten powstał przez digitalizację dydaktycznego modelu fizycznego).

EN

This article applies to an example of the process of quantitatively evaluate the fit of combined polysurface (NURBS class) to a surface mesh. The fitting process of the polysurface and the evaluation of obtained results have been realized in the environment of the CATIA v5 system. Obtained quantitative evaluation are shown graphically in the form of three-dimensional graphs and histograms. As the base surface mesh was used a pelvic bone stl model (the model was created by digitizing didactic physical model).

13

Convergence estimates for the acoustic scattering problem approximated by NURBS

Karaﬁat A.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2013

|

Vol. 20, no. 4

289--307

EN

The paper contains some estimates of an approximation to the solution of the problem of acoustic waves’s scattering by an elastic obstacle in two dimensions. The problem is approximated by the isogeometric adaptive method based on the known NURBS functions. The estimates show how the error of an approximation depends on the size of intervals and the degree of functions.

14

Pawilon Porsche w Autostad

Januszkiewicz K., Pawlak J.

Archivolta

|

2013

|

nr 4

48--51

PL

W 2000, w środkowych Niemczech w Wolfsburgu, otwarto AutoStadt, motoryzacyjny park tematyczny, gdzie przedstawiona jest historia i osiągnięcia czołowych niemieckich przedsiębiorstw motoryzacyjnych, należących do koncernu Volkswagen AG: Audi AG, Seat, Škoda, Lamborghini, Bentley oraz Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG. Wolfsburg, nowoczesne “miasto samochodów”, znajduje się nieopodal trójkąta przemysłowego Brunszwik-Salzgitter-Magdeburg, zbudowany wg. planów urbanistycznych Petera Kollera, w latach 1938-1954, bogaty w dzieła architektury współczesnej (m.in. Alvara Aalto i Zahy Hadid). Władze Wolfsburga oraz Volkswagen AG, nawiązały współpracę ekonomiczną, celem realizacji AutoStadt wg. masterplanu Guntera Henna oraz dalszej rozbudowy kompleksu produkcyjnego. Ukończony w 2012, zaprojektowany przez biuro HENN GmbH, pawilon Porsche, swą opływową formą, transponującą aerodynamikę samochodu sportowego, wprowadza powiew świeżości. Wysunięty na 25 m ponad lustro wody dach, zakrywa wejście do pawilonu oraz układ amfiteatralnie ułożonych siedzisk dla 400 osób. „Płynne kontinuum” wyraża obecną filozofię Porsche, jedność i symbiozę z Naturą, nawiązując do pierwszych samochodów sportowych, ukazuje płynną ewolucję marki. W stoczni w Stralsundzie, około 620 arkuszy blachy stali nierdzewnej o grubości od 10 do 30 mm połączono bez szwów tworząc skórę (ang. seamless skin) i zespawano z żebrami, w jednorodną ciągłą strukturę monocoque, gotowe segmenty montowano in situ. Do zaprojektowania pawilonu, biuro projektowe HENN, stosując metody przemysłu lotniczego i okrętowego, użyło oprogramowania Rhino. Wnętrze przyjmuje gości z minimalistycznym subtelnym wystrojem, wystawą zaprojektowaną przez HG Merz architekten museumsgestalter, w skład której wchodzą 3 rzeczywiste egzemplarze aktualnych topowych modeli Porsche, uzupełnionych o 25 srebrnych modeli w skali 1:3, ukazujących stopniową ewolucję i rozwój pojazdów koncernu, a także prezentacje multimedialne. Porsche Pavilion w AutoStadt w Wolfsburgu został uhonorowany przez German Design Council nagrodą Automotive Brand Award 2012 w kategorii "Best of the Best - Architecture".

EN

In 2000 in central Germany, on the outskirts of Wolfsburg, the Autostadt automotive theme park was opened, presenting the history and achievements of leading German automotive companies, which are part of Volkswagen AG Group: Audi AG, Seat, Skoda, Lamborghini, Bentley and Dr. Ing H.C.F. Porsche AG. Wolfsburg, the modern "car city", is close to the industrial triangle of Braunschweig-Salzgitter-Magdeburg. Based on Peter Koller’s urban development plan for a town, it was built between 1938 and 1954, Today it is rich in numerous works of contemporary architecture (such as Alvar Aalto and Zaha Hadid buldings). During Autostadt realization and further expansion of the production complex, based on the implementation of the masterplan by the architect Gunter Henn, the authorities of Wolfsburg and Volkswagen AG, have partnered economic cooperation. Completed in 2012, designed by the German office HENN GmbH, Porsche Pavilion, with the streamlined shape, transposing the aerodynamics of a sports car, bring a breath of freshness. The roof, which is raised 25 m above the water surface covers the entrance to the pavilion and the amphitheater with the capacity to accommodate 400 people. “The flowing continuum" expresses the contemporary Porsche philosophy, the unity and symbiosis with nature, it refers to the first genuine sports car and shows a smooth evolution of the brand. In the shipyard in Stralsund, a total of 620 sheets of stainless steel cladding with a thickness of 10 to 30mm were seamlessly combined to form the skin (called the seamless skin) and welded together with reinforcing ribs in a uniform continuous monocoque structure, and then ready conglomerates have been assembled on the site. The pavilion was designed by the HENN Architekten office, using technology straight from the aerospace and shipbuilding industry. Rhino software was used. The interior welcomes guests with a subtle minimalist design, the exhibition designed by HG Merz Architekten museumsgestalter, consisting of three current Porsche top models, supplemented by the 25 silver models at the 1:3 scale, showing the gradual evolution and development of the company's vehicles, as well as multimedia presentations. Porsche Pavilion at the Autostadt in Wolfsburg was honoured by the German Design Council Award with the Automotive Brand Award 2012 design prize in the "Best of the Best - Architecture" category.

15

O przestrzeni cyfrowej i nie tylko

Januszkiewicz K.

Archivolta

|

2012

|

nr 2

48--55

PL

Przestrzeń jest zagadnieniem podstawowym, tak dla metodyki projektowania, jak i przyjętych w projektowaniu strategii. Media cyfrowe oferując projektantowi syntetyczne środowiska pracy twórczej zaoferowały nowe medium artykulacji przestrzeni projektowej. Przedstawiane są niektóre aspekty dotyczące przestrzeni fizycznej, przestrzeni wirtualnej, po to aby wyjaśnić czym jest struktura przestrzeni i co czyni ją rozpoznawalną. Objaśnia się także w jaki sposób topologia opisuje strukturę przestrzeni zwracając uwagę na transformacje topologiczne i ich potencjał w projektowaniu architektury. Rozpatrywana jest także cyfrowa przestrzeń projektowa i dynamika ruchu - od najprostszych przekształceń, wykonywanych przez projektanta, do złożonych animacji. Od przestrzeni krzywych kappa-tau i jej struktury wektorowej przechodzi się do parametryczności przestrzeni. Przestrzeń ta jest istotna gdyż może tam powstać nieskończona ilość, podobnych do siebie, obiektów geometrycznych, manifestacji przygotowanych wcześniej schematów zmienno wymiarowych, czy schematów relacji i działań wzajemnie od siebie współzależnych. Następnie uwaga koncentrowana jest na krzywych i powierzchniach NURBS, które są szczególnie atrakcyjne dla projektantów ze względu na łatwe operowanie kształtem przez interaktywne manipulacje punktami kontrolnymi. Na zakończenie wymienia się koncepcje formowania w przestrzeniach cyfrowych oparte na podstawowych założeniach informatycznych.

EN

Space is a fundamental issue, both for the design methodology and the strategies adopted in the design. Digital media, which offered synthetic creative work environments to the designer, offered a new medium of space design articulation. Some aspects on cyber-physical space are presented in order to explain what the structure of space is and what makes it recognizable. It is also explained in what way the topology describes the structure of space, paying attention to the topological transformations and their potential in designing architecture. Digital design space and dynamics of movement are considered as well - from the simplest transformations performed by the designer, to complex animations. From the space of the curves of kappa-tau and its vector structure to the space parametrics. This space is important because there may arise an infinite number of similar to each other geometric objects, manifestation of previously prepared patterns of the dimensional variability, and patterns of relationships and activities which are mutually interdependent. Then, the attention is focused on NURBS curves and surfaces, which are particularly attractive to designers due to the easy handling of the shape, as well as the interactive manipulation of control points. At the end, the concepts of forming in digital spaces based on the basic information technology assumptions were listed.

16

Machining Error Compensation for Objects Bounded by Curvilinear Surfaces

Czerech Ł., Kaczyński R., Werner A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2012

|

Vol. 6, no. 1

26-30

EN

The paper is devoted to topic related with machining error correction for objects bounded by curvilinear surfaces manufactured on numerically controlled milling machine. Currently it is realized by two techniques. The first of them is called on-line and requires continuous correction of toolpath during the machining process. This approach requires expanded adaptive control systems. The second method called off-line is based on correction of machining control system outside the machine (on the basis of control measurement results). This paper shows methodology of machining shape error correction with off-line technique (with no constant and direct connection to CNC machine tool). This method is based on usage of CAD/CAM systems, numerically controlled milling machine and coordinate measuring machine. Manner of procedure proposed in this paper was verified on the example of ruled surface profile described with NURBS technique. Realization of this proposed methodology of machining error correction has shown significant accuracy correction of manufactured element.

17

Shape Independent Coding Using NURBS and Bézier Approximation and Interpolation Curves

Ondrušová S., Polec J.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2011

|

Vol. 57, No. 4

443-446

EN

In this paper a scheme of utilizing shape independent basis functions for the hierarchical multiresolution image compression is shown. For a given image texture region segmentation method is used. Following polygonal approximation of created segments causes a degradation of their boundaries. Using NURBS and Bezier interpolation and approximation segments' boundaries are created, thus achieving an image mask. As an input of the three-level hierarchical encoder this image mask and image are used. The image mask and image are subsampled by a factor of 2 on each level. The hierarchical encoder encodes them shape independently. Especially for a very low bit rate image coding gives better results for objective criteria (PSNR). For segment approximation the 2D shape independent orthogonal transform (DCT II) is used. Splines encoding and decoding is very efficient, because only their control points need to be stored. The segment is coded with a modified code similar to the JPEG code.

18

Zastosowanie metody doboru parametrów digitalizacji przy odtwarzaniu powierzchni do postaci ciągłej powierzchni typu NURBS

Hylewski D.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2010

|

nr 1

241-254

PL

W poprzednim artykule [1] przedstawiono metodę doboru parametrów digitalizacji powierzchni swobodnych dla przypadku odtwarzania powierzchni referencyjnej do postaci powierzchni utworzonej przez triangulację punktów. Niniejszy artykuł przedstawia analizę możliwości zastosowania tej metody przy odtwarzaniu powierzchni do postaci ciągłej powierzchni typu NURBS.

EN

In the previous article the method of parameters selection for digitization of free form surface to triangulated surface was presented. This paper present evaluation of possibility of using this method to reconsturct free form surface to NURBS surface.

19

Three-Dimensional Simulation of Warp-knitted Fabric

Cong H., Ge M., Jiang G.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 3 (74)

66--69

EN

With detailed research on the structure of warp-knitted fabric, the spatial yarn position of a 3D loop structure was discussed, and the dimension of each parameter was ascertained. After establishing the basic control points of the loop, a 3D model of warp-knitted fabric was created. By calculating the control points of this model in reverse, a more exact control polygon was attained. By utilizing the program Visual C++ and the developing tools of Open GL, using Non-Uniform Rational B-Spline surfaces, spatial yarn can be described exactly, and a virtual reality of warp-knitted fabric can be realized on a computer screen.

PL

Szczegółowo przeanalizowano strukturę dzianiny osnowowej, przestrzenne usytuowanie przędzy w oczku 3D oraz określono wartości wszystkich istotnych parametrów. Po określeniu wszystkich podstawowych punktów konturu oczka sporządzono model 3D dzianiny osnowowej. W wyniku przeliczania pozycji punktów kontrolnych modelu sporządzono precyzyjny kontrolny wielobok. Dzięki wykorzystaniu programu Visual C++ oraz narzędzi Open GL i Non-Uniform Rational B-Spline Surfaces przestrzenne położenie przędzy może być opisane a także można stworzyć wirtualny obraz dzianiny osnowowej za pomocą komputera.

20

NuTria - system of modelling of NURBS and triangulated surfaces

Putz B., Przybylski M., Kaźmierski S., Matyskieła P., Zagroba K.

Problemy Eksploatacji

|

2007

|

nr 3

175-184

EN

The paper presents the idea of a 3D modeller dedicated to bent metal plates modelling, designed as a part of a greater application and destined for small and medium-sized enterprises. The aim of the application is to deliver a simple tool for free form surface modelling in two independent modes: as a rectangular parametric NURBS surface defined by regular net of points or alternatively as a surface smoothly interpolating an irregular set of data points, exposed to the process of triangulation and multiple subdivision of mesh of triangles.

PL

W artykule zaprezentowano modeler powierzchni swobodnych zaprojektowany i zaimplementowany z przeznaczeniem do wdrożenia w małych i średnich przedsiębiorstwach. System pracuje w dwóch niezależnych trybach: NURBS i Triangulacja. W trybie NURBS służy do modelowania gładkich powierzchni o ciągłej krzywiźnie, zadanych regularnymi siatkami punktów. W trybie Triangulacja (Mesh) służy do wprowadzania nieregularnych zbiorów punktów i generowania na ich podstawie powierzchni interpolujacej. Zadanie to rozwiązano za pomocą triangulacji, a następnie iteracyjnego zagęszczania siatek (tzw. subdivision) z użyciem zmodyfikowanej metody Butterfly. Zapis wyników działania w obu trybach do postaci plików DXF umożliwia przekazywanie danych do innych aplikacji, w celu ich późniejszego wykorzystania do analiz metodą elementu skończonego, w procesie obróbki zaprojektowanej powierzchni itp.