马斯登穿过屋顶

克服“不可能”与先进的复合分析和成本驱动优化

马斯登十字架坐落在风景如画的山脊上,俯瞰着岛屿湾的海滩, 新西兰的文化遗产纪念碑. 与毛利人首领Ruatara达成和平协议. 1814年的圣诞节,塞缪尔·马斯登(Samuel Marsden)向一群毛利人和欧洲人讲道.

解说中心是沿着山脊步道建造的, 直接朝向十字架, 为了庆祝这历史性的200周年纪念日. 解说中心是自然和现代元素的结合, 与弯曲, 夯土墙, 以传统结构为基础, 哪一种与瘦形成对比, 三角, composite roof; a representation of technological innovation. 这种引人注目的现代屋顶结构的实现需要广泛的工程分析, 衡量项目的质量要求, 结构稳定性, Gurit的工程团队使之成为可能.

总部位于瑞士, 古力特是复合材料行业的开发商和创新者,也是全球领先的复合材料供应商, 工程服务, 工具设备, 选择零部件和系统. Gurit在复合材料在各个市场领域和项目的实际应用方面拥有超过30年的经验, 从小部件到大型结构, 结合独特的技术方法,使他们能够提供一套完整的复合解决方案.

Gurit在整个先进的复合价值链中都有存在, 上游结构工程, 材料, 流程, 和测试, 和下游, 交付原型和完全完成的制造部件.
 Gurit Marsden十字屋顶

 Gurit Marsden十字屋顶

一种解决强大项目约束的新方法

离两百周年纪念日只有几个月了, 并且有严格的固定成本, 古里特面临着一项艰巨的挑战. 在项目早期,很明显, ,成功建造解说中心屋顶, 工程解决方案必须驱动结构的最终形状. Gurit工程师评估了无数的设计方案, 包括额外的结构, 的帖子, 并在几何修改的约束下找到最优的解决方案. 为了达到预期的效果, Gurit将其在复合结构方面的独特知识与能够分析和优化设计性能和预算标准的软件工具集相结合.

“另一家工程公司得出结论,在预算范围内建造屋顶是不可能的,托马斯·巴塞特说, 高级设计工程师, Gurit综合工程. “So, 我们使用先进的分析技术来产生一个成本驱动的简单设计, 而不是打火机, 更精致的, 因此更复杂的设计是典型的高性能复合材料结构.”

 Gurit Marsden十字屋顶
Altair HyperWorks™被证明是执行这个项目所需的分析和设计权衡的宝贵工具.

在大多数结构优化研究中,关键变量是重量的最小化, 但是在这种情况下, 成本考虑是最重要的. 开发了自定义优化工作流程, 材料成本被认为是一个变量直接在软件中. 这使得Gurit能够达成一个满足项目预算的解决方案, 结构完整性需求, 以及艺术意图.

 Gurit Marsden十字屋顶
古力特复合材料专业知识的融合, ope苹果客户端的技术, 而设计和成本优化过程的协同开发被证明是满足项目目标的差异.

成本驱动的优化被证明是区别

“有Pip柴郡, 架构师, 允许我们将屋顶的形状作为一个参数, 使我们能够使用Altair HyperMesh™进行形状和层压板的综合参数优化研究 & Altair OptiStruct™最终导致了项目的成功。”Thomas说.
 
 Gurit Marsden十字屋顶
起初, 进行形状优化以减少挠度, 最终形成了一个高度拱形的初始设计. 在引入成本变量之后, 为了减少整体表面积和所需的复合材料的数量,精细的设计被证明是更加平坦的.

 Gurit Marsden十字屋顶

先进的工程技术使安装准时,在预算内

由于使用复合材料的模拟驱动设计,制造和安装过程也得到了加强. 建筑和安装的复杂性, 再加上执行这些任务所需的工时, 对整个项目成本有重大影响吗. 在设计和分析阶段考虑了这些因素, Gurit设计的屋顶将复合材料的制作时间最小化, 减少运输和物流的复杂性, 减少了组装所需的劳动力. 托马斯说, “该设计不仅降低了材料,还降低了建筑和安装成本, 而复合材料的使用可以轻松达到重量和强度标准, 通常在所有领域都优于传统的建筑技术.”

建造者, 核心建筑复合材料, 在他们的工厂里制造和预装屋顶, 用卡车将屋顶分成两部分运送到工地, 然后用一台起重机将它整体吊到支柱上.

令人难以置信的是,Gurit从最初的签约到安装只用了5个月的时间. 优化后的屋顶结构本身不仅在预算范围内,而且按时完成, 同时也减少了原设计的质量. 模拟驱动的创新被证明是这一里程碑式成就的改变者.

 Gurit Marsden十字屋顶

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架构师

柴郡建筑师

制造专家

核心建筑复合材料

工程

Gurit

照片学分

Gurit, 柴郡建筑师, 核心建筑复合材料, Patrick Reynolds Photography

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