3D optical strain and stress analysis of NURBS structures models constructed by rapid prototyping.

[П. М. Несторовић]

296 листова

Архитектура и урбанизам - Конструктивни системи / Architecture and Urbanism - Structural Systems

Радом ће бити предложен неконвенционални поступак за пројектовање NURBS просторних структура, којим се интегришу методе за израду физичких модела Rapid Prototayping и метода 3D оптичког мерења деформација, у поступку конципирања пројектних решења. Дефинисање овакве процедуре, омогућило би једноставније и ефикасније пројектовање неконвенционалних NURBS структура. Rapid Prototyping представља технологију која се константно развија и чији потенцијали, још увек нису довољно искоришћени у процесу конципирања архитектонских форми. У оквирима овог рада конструисани модели биће коришћени у поступку структуралне анализе. Дијагностика понашања структуре у погледу деформације и напона намеће се као потребан корак, провере резултата компјутерске анализе методом коначних елемената, када су у питању неконвенционална решења и представља логичан корак који предходи фази изградње реалне конструкције. Примена ових технологија обезбедила би изналажење рационалних решења у конструктивном погледу. Рад је заснован на становишту да је коришћењем потенцијала напредних дигиталних технологија и мултидисциплинарним приступом могуће извршити унапређење процеса пројектовања. Бројни примери изузетно успешних архитектонских пројеката реализованих на овим принципима су потврада оправданости оваквог приступа. А константан развој дигиталних технологија, у смислу унапређења перформанси, отвара могућност увођења одређених технологија, које иницијално нису намењене процесу архитеконског 5 пројектовања, у поступак решавња архитектонско-инжењерских проблема. Уз напомену да је постизање квалитетних резултата подједнако условљено познавањем проблема и технологије која се користи за његово решавање, архитектури је наметнуто да усавршава средства своје продукције излазећи из оквира сопствене струке. У том смислу се сматра оправданим коришћење предложене научне методе коју је могуће применити за пројектовање неконвенционалних NURBS структура...

The work will propose the unconventional process for the design of NURBS spatial structures, which integrates methods for fabrication of physical models Rapid Prototyping and methods for 3D optical strain measurement, in the process of conception the design solutions. Defining such a procedure would allow more simple and more efficient design of unconventional NURBS structures. Rapid Prototyping represents a technology that is constantly evolving and whose potential is still not enough exploited in the process of designing architectural forms. Within the framework of this paper constructed models will be used in the process of structural analysis. Diagnostics of structural behavior in terms of strain and stresses is imposed as a necessary step of validation of the results of computer analysis using finite element method when it comes to unconventional solutions, and is a logical step that precedes the phase of the building of real structure. The application of these technologies would ensure finding rational solutions in a structural terms. The work is based on the view that the using potentials of the advanced digital technologies and multidisciplinary approach enables the improvement of the design process. Numerous examples of extremely successful architectural projects realized on these principles confirm validity of this approach. A constant development of digital technologies, in terms of improvement of performances, opens up the possibility of introducing certain technologies, which are not initially intended for the process of architectural design, in the process of solving of architectural-engineering problems. With the remark that achieving quality results is equally conditioned by knowledge of the problem and the technology used for its solution. It is imposed to the architecture to refine the means for production out of the framework of its field. In this sense, it is 7 considered justified use of the proposed scientific method that can be applied for designing unconventional NURBS structures...

3D оптика, деформацијско-напонска анализа, NURBS структуре, Rapid Prototyping - брза израда прототипа, IGA, МКЕ

3D optics, strain and stress analysis, NURBS structures, Rapid Prototyping, IGA, FEM

72.01:624.04:004.92(043.3)

Tekst