建筑业

斯图加特大学建造了一座仿生研究馆

2022-08-04 00:00

本文摘要:斯图加特大学的计算设计院(ICD )和建筑结构和结构设计院(ITKE )建立了另一个仿生研究馆。这个项目是系列研究馆顺利的一部分展示了精致的设计、建模的架构和生产技术的潜力。这个项目的计划和建设由学生和生物学家、古生物学家、建筑师和工程师的研究小组开展了一年半。 这个项目的重点是增强聚合物结构的天然纤维复合材料壳的仿生研究,以及与纤维新型机器人生产方法的发展平行的自下而上设计战略。

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斯图加特大学的计算设计院(ICD )和建筑结构和结构设计院(ITKE )建立了另一个仿生研究馆。这个项目是系列研究馆顺利的一部分展示了精致的设计、建模的架构和生产技术的潜力。这个项目的计划和建设由学生和生物学家、古生物学家、建筑师和工程师的研究小组开展了一年半。

这个项目的重点是增强聚合物结构的天然纤维复合材料壳的仿生研究,以及与纤维新型机器人生产方法的发展平行的自下而上设计战略。目的是通过卷曲技术的模块化发展、双层纤维复合材料结构,降低必要的模板,同时维持相当的几何学权利。

仿生研究这次天然轻质结构的调查是跨学科的。在调查过程中,甲虫的鞘翅、翅膀和腹部的维护壳被证实是有效施工高级材料的合适作用模型。这些轻量化结构的性能取决于一个二元体系的几何形态和天然纤维复合材料的力学性能。

这种材料的各向异性特征还包括甲壳素纤维映射到蛋白质基质上,允许局部区分的材料特性。材料和结构逻辑是基于区分小梁形态和个别纤维的决定在一个双重模块化系统中生成的建筑原型。通过计算设计和建模工具的发展,可以同时在设计过程中构建机器人生产的特征和抽象仿生原理。作为建筑材料的玻璃纤维和碳纤维强化聚合物,高性能(高强度重量比)和有可能分化的材料特性根据光纤方位而变化。

由于与他们一起不被逮捕的成形性,纤维增强聚合物适合构建抽象的自然原理的简单几何形状和材料组织。纤维填充元素的传统生产方法必须是模具的定义形式。但这种方法被证明过渡性自然建设的原则不适合应用于建筑。他们通常涉及独特的因素,因此需要大量的模板和非常复杂的模具。

仿生机器人共计组装了36个单一要素,其几何形状基于从甲虫鞘翅抽象出来的结构原则。他们有各自不同的纤维布局结果,有效利用材料的顶盖系统。

其次的元素直径是2.6米,重量只有24.1公斤。研究馆占地面积的总面积为50平方米,122立方米的体积和593公斤的重量。

整体几何反应特定场所条件大学周边的公共空间建在公园附近。另外,还说明了系统的形态适应性,不是单一的壳结构,而是通过分解进行了更简单的空间决定。本研究根据生物馆的结构原理指出了制造和材料的简单相互作用、形式和机器人生产带来创造性的纤维复合材料的施工方法的产生。同时,多学科的研究方法不仅不能有效地利用不道德和材料的轻质结构,还探索了扩大新的空间质量和建筑结构的可能性。


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