Keywords

asa

Строительство и техногенная безопасность

2413-1873

КФУ им. В.И. Вернадского

10.37279/2413-1873-2021-21-107-114

123

Engineering support

Инженерное обеспечение

ТРАНСЛЯЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ОДНОКОНТУРНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ КУПОЛОВ ИЗ ARCHICAD В НЕЙТРАЛЬНЫЙ STEP ФОРМАТ

TRANSLATION OF GEOMETRIC MODELS OF SINGLE-CONTOUR GEODESIC DOMES FROM ARCHICAD TO A NEUTRAL STEP FORMAT

https://orcid.org/0000-0001-8653-2953

Лахов

А. Я.

Lakhov

A. Y.

https://nngasu.ru/

Лахов

А. К.

Lakhov

K. A.

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижний Новгород, Ильинская ул., 65, alakhov99@gmail.com Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, 65 Ilinskaya str., Nizhny Novgorod, e-mail– alakhov99@gmail.com Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23, корп. 1, kirill.9992@gmail.com Lobachevsky National Research State University of Nizhny Novgorod , Nizhny Novgorod, 23 Gagarina ave., bldg. 1, e-mail– kirill.9992@gmail.com

19 07 2021

21(73)

107 114

2021

Строительство и техногенная безопасность

https://stroyjurnal-asa.ru/index.php/asa/article/view/123

Представлено описание методов обмена информацией между CAD и CAE системами. Первый метод - с использованием прямой трансляции, второй метод - с использованием нейтральных форматов. Приведено описание модульной системы GeoTran проектирования и расчета на прочность и устойчивость одноконтурных и двухконтурных геодезических оболочек. Прямая трансляция геометрических моделей из ArchiCAD в Patran/Nastran/Dytran имеет недостаток, заключающейся в необходимости разработки трансляторов для каждой схемы обмена данными. Предложено реализовать трансляцию геометрических моделей в нейтральный STEP формат, при которой уменьшается количество необходимых трансляторов. Отмечено, что STEP формат распознается различными CAE системами, реализующими метод конечных элементов (Autodesk Mechanical Desktop, Bentley Microstation, CATIA V4, CATIA V5, MSC Patran/Nastran, UGS PLM Solutions NX). Приведены результаты изучения характеристик форматов OBJ, используемого для сохранения геометрической модели в CAD системе ArchiCAD, и STEP формата, используемого для обмена данными с CAE системами. Разработан транслятор геометрических моделей одноконтурных геодезических оболочек из ArchiCAD в STEP формат на языке программирования Visual Basic. При этом применялся синтаксически ориентированный подход. Транслятор имеет графический интерфейс пользователя, облегчающий его применение. Транслятор позволяет автоматизировать обмен информацией между CAD системой ArchiCAD и различными CAE системами, предназначенными для прочностных расчетов и поддерживающими импорт из STEP формата. В качестве примера, выполнена проверка применимости транслятора для обмена данными о геометрических моделях одноконтурных геодезических куполов с треугольными пластинами между ArchiCAD и программой конвертером Delcam Exchange. Продемонстрировано, что файл STEP формата, генерируемый транслятором OBJSTEPTranslator, распознаетcя внешней программой.

The methods of data exchange between CAD and CAE systems are described. The first method is using direct conversion, the second method is using neutral formats. The description of the modular system for designing and analysis the strength and stability of single-contour and double-contour geodesic shells GeoTran is given. The direct translation of geometric models from ArchiCAD to Patran/Nastran / Dytran has the disadvantage of having to develop translators for each data exchange scheme. It is proposed to implement the translation of geometric models in a neutral STEP format, which reduces the number of required translators. It is noted that the STEP format is recognized by various CAE systems that implement the finite element method (Autodesk Mechanical Desktop, Bentley Microstation, CATIA V4, CATIA V5, MSC Patran/Nastran, UGS PLM Solutions NX). The characteristics of the OBJ format used for storing a geometric model in the ArchiCAD CAD system and the STEP format used for data exchange with CAE systems are studied. A translator of geometric models of single-contour geodesic shells from ArchiCAD to STEP format in the Visual Basic programming language has been developed. For this purpose a syntactically oriented approach was used. The translator has a graphical user interface that makes it easier to use. The translator allows you to automate the exchange of data between the ArchiCAD CAD system and various CAE systems designed for strength analysis and supporting import from the STEP format. The applicability of the translator for the exchange of data on geometric models of single-contour geodesic domes with triangular plates between ArchiCAD and the Delcam Exchange converter program is verified. It is demonstrated that the STEP file format generated by the OBJSTEPTranslator is recognized by an external program.

Keywordsdata exchange between CAD and CAE systems, neutral file, STEP and OBJ formats, geodesic shells, translation of geometric models

Ключевые словаобмен данными между CAD и CAE системами, нейтральный файл, форматы STEP и OBJ, геодезические оболочки, трансляция геометрических моделей

полный текст на сайте stroyjurnal-asa.ru

Pavlov G. N. Avtomatizaciya arhitekturnogo proektirovaniya geodezicheskih kupolov i obolochek [Automation of architectural design of geodesic domes and shells] / G. N. Pavlov, A. N. Suprun, Nizhny Novgorod State University of architecture and civil engineering - N. Novgorod: NNGASU, 2006, -162 p. (In Russian).

Lakhov A. Y. GEOD database of library objects ArchiCAD of geodesic domes. Proceedings of the scientific and practical conference of the 15th Architectural and Construction Forum. 2017, Nizhny Novgorod, pp. 42-45. (In Russian).

Lakhov A. Y. Sistema proektirovaniya i rascheta geodezicheskih kupolov s otkrytoj arhitekturoj [System of design and analysis of geodesic domes with open architecture] / A. Y. Lakhov, Voronezh, 2015. 150 p. (In Russian).

Skuratov S. V., Skidan A. A., Kevorkov A. E. Calculation of triangular coverings of polyhedral mesh domes. Stroitel'stvo i tekhnogennaya bezopasnost'. No. 15 (67) - 2019 pp. 21-24. (In Russian).

Lakhov A. Y. Translation of geometric models of double-contour geodesic shells. Inzhenernyj vestnik Dona, 2013, No. 3. http:// ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1805 (date of access12.05.21). (In Russian).

Krysko A. A. Geometric and computer modeling of curved surfaces of membrane coatings on a rectangular plan. Stroitel'stvo i tekhnogennaya bezopasnost'. No. 18 (70) - 2020 pp. 97-106. (In Russian).

Rappoport A. An architecture for universal CAD data exchange. SM’03, June 16-20, 2003, Seattle, Washington, USA, - pp.266-269.

STEP-application-handbook-63006-PDES-Inc.pdf URL: https://www.scribd.com/doc/155451229/STEP-Application-Hdbk-63006-BF. 181 p.

Feeney A. B., Price D. M. Modular architecture for STEP. National Institute of Standards and Technology. pp. 1-7.

Marjudi S., Amran M. F. M., Abdullah K. A., Widyarto S., Majid N. A. A., Sulaiman R. A Review and Comparison of IGES and STEP. World Academy of Science, Engineering and Technology 62 2010, pp. 1013-1017.

Bhandarkar M. P., Downie B., Hardwick M., Nagi R. Migrating from IGES to STEP: one to one translation of IGES drawing to STEP drafting data. Computers in Industry. 41 2000. pp. 261–277.

Initial Graphics Exchange Specification 5.3 US PRO. 650 p.

Shin Y., Han S.-H., Bae D.-H. Integrated of heterogeneous CAD databases using Step and internet. June 200. Decision support Systems 28(4) pp. 365-379.

Spitzy S., Rappoport A. Integrated Feature-Based and Geometric CAD Data Exchange. ACM Symposium on Solid Modeling and Applications (2004) G. Elber, N. Patrikalakis, P. Brunet (Editors) pp. 1-8.

Marchenko M., Behrens B.-A., Wrobel G., Scheffle R., Plesow M. A New Method of Visualization and Documentation of Parametric Information of 3D CAD Models. Computer-Aided Design & Applications, 8(3), 2011, pp. 435-448.

Pratt M. J., B. D. Anderson A shape modelling applications programming interface for the STEP standard. Computer-Aided Design. 33 (2001) pp. 531-543.

J. Kim, M. J. Pratt, R. G. Iyer, R. D. Sriram Standardized data exchange of CAD models with design intent. Compuer-aided design 40(7) July 2008 pp. 760-777.

STEPFiles (.stp) URL: paulbourke.net/dataformats/step/

Pratt, M. J. 2001. Introduction to ISO 10303 — the STEP standard for product data exchange, ASME J. Computing & Information Science in Engineering. March, 2001, pp. 102 – 103.

Karpov Yu. G. Teoriya i tekhnologiya programmirovaniya. Osnovy postroeniya translyatorov [Theory and technology of programming. Fundamentals of building translators]. Saint Petersburg: BHV-Petersburg-2005- 272 p. (In Russian).