ساختارهای لیفی {تاردار}: یک روش تلفیقی برای طراحی محاسبات، شبیه‌سازی و ساخت سازه‌های کامپوزیتی تارها سبک و کربن در معماری براساس اصول طراحی

در این مقاله، مولفین این تحقیق را به یک روش طراحی محاسباتی یکپارچه برای طراحی و پیاده‌سازی رباتیک سیستم‌های تارها – کامپوزیت{ترکیبات تارهای} ارایه می‌دهند. رویکرد پیشنهادی مبتنی بر تلفیق همزمان و متقابل تجزیه و تحلیل بیولوژیکی، طراحی مواد، تحلیل ساختاری، و محدودیت‌های گره رباتیک در یک فرآیند طراحی کامپیوتری است. تمرکز ویژه‌ای بر روی توسعه ابزارها و حل کننده{مسایل}های خاص برای تولید، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی چیدمان تارها و بازخورد آن‌ها به شکل کلی سیستم است. این روش نشان می‌دهد که چگونه کامپوزیت های تقویت‌شده با تارها می‌توانند ترتیب داده و پردازش شوند تا نیازهای خاص طراحی معماری و ساخت‌وساز ساختمان را برآورده سازند. این امر از طریق طراحی و ساخت نمونه اولیه معماری مقیاس کامل مورد آزمایش قرار گرفت.

In this paper the authors present research into an integrative computational design methodology for the design and robotic implementation of fibre-composite systems. The proposed approach is based on the concurrent and reciprocal integration of biological analysis, material design, structural analysis, and the constraints of robotic filament winding within a coherent computational design process. A particular focus is set on the development of specific tools and solvers for the generation, simulation and optimization of the fibre layout and their feedback into the global morphology of the system. The methodology demonstrates how fibre reinforced composites can be arranged and processed in order to meet the specific requirements of architectural design and building construction. This was further tested through the design and fabrication of a full-scale architectural prototype.