Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of Design Limitations of Curved Profiles Manufactured by Robotics Non-Planar Additive Manufacturing

Štefčák Pavol, Gajdoš Ivan, Slota Ján, Varga Jozef, Kimáková Zuzana, Vrabel Marek

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 3

92--98

EN

The emerging trend of employing 4 or more axes multi-purpose and gantry industrial robots in large format additive manufacturing presents numerous opportunities as well as challenges. The capacity to handle substantial material quantities and rapidly produce prototypes, jigs, and final products of considerable dimensions necessitates the formulation of a well-suited production strategy. This involves setting production parameters to minimize material consumption and production time, considering the limitations of the utilized technologies, and ensuring the final product's quality. While slicers are commonly employed for establishing manufacturing strategies and production parameters, most additive manufacturing slicers are optimized for planar 3 axes 3D printing. This limitation hinders their ability to generate non-planar and freeform toolpaths. To overcome this constraint, this paper delves into the utilization of parametric modelling as a potent tool in the realm of non-planar additive manufacturing. It explores the possibilities offered by Rhinoceros Grasshopper software in designing toolpath strategies and fabricating non-planar layers. The paper addresses the associated challenges and limitations of parametric modelling, including computational complexity and the requirement for specialized software and expertise. It emphasizes the crucial need to strike a balance between design complexity and manufacturability to ensure the successful implementation of non-planar additive manufacturing processes.

2

Projektowanie parametryczne jako wsparcie zbalansowanego modelu dydaktyki

Giedrowicz Marcin

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Architektura, Urbanistyka, Architektura Wnętrz

|

2021

|

Z. 4

27--37

PL

W artykule opisano eksperymentalną metodę dydaktyczną, przez autora publikacji określaną jako zbalansowany model dydaktyki. Metoda bazuje na angażowaniu studentów w pełny proces projektowo-realizacyjny, częściowo osadzony poza akademicką rzeczywistością projektową. Przyjęta metoda ma za zadanie odtworzyć realia projektowe charakterystyczne dla profesjonalnej pracy zawodowej, z którą studenci spotykają się na ogół dopiero po zakończeniu studiów. Przeprowadzony eksperyment miał na celu przekazanie studentom wiedzy nieakademickiej i zderzenie ich z realiami pracy zawodowej. Realizacja zadania odbyła się przez zastosowanie narzędzi do projektowania parametrycznego oraz cyfrowej fabrykacji. W artykule omówiono wieloetapową drogę projektu i budowy prototypu parametrycznego mebla - regału, który docelowo ma się znaleźć w przestrzeni sali zabaw w publicznym żłobku. Mebel został zaprojektowany przy wykorzystaniu algorytmów stworzonych w programie Grasshopper oraz cyfrowej fabrykacji subtraktywnej z wykorzystaniem frezarki CNC. W podsumowaniu przedstawiono korzyści, jakie zyskali studenci biorący udział w eksperymencie.

EN

This article describes an experimental didactic method, which is referred to as a balanced didactic model by the author of the publication. The method is based on engaging students throughout the entire design and implementation process, which is partially embedded outside of the academic design realities. The applied method aims at recreating a professional design environment, which students generally encounter only after their graduation. The purpose of the conducted experiment was to familiarize students with non-academic knowledge and expose them to the realities of professional work. This task was performed through the implementation of tools used for parametric design and digital fabrication. The article depicts a multi-stage design and prototype building process of a parametric furniture piece — shelving unit, which is meant to be placed in a playroom of a public nursery. The furniture piece had been designed using algorithms created in Grasshopper software as well as digital subtractive fabrication method with the use of CNC milling machine. In the summary of the article, author describes the benefits gained by the students involved in this experiment.

3

Most Randselva – zaprojektowany z wykorzystaniem parametrycznego modelowania

Wojsław Krzysztof, Salamak Marek

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

|

2021

|

Nr 6

116--118

PL

W poprzednim artykule na temat mostu Randselva w Norwegii pisaliśmy o samym moście oraz o metodyce BIM w inżynierii mostowej („NBI” 2021, nr 5, s. 94–95). Dla przypomnienia, chodzi o największy na świecie most, który został zaprojektowany i zrealizowany bez papierowych rysunków. Ta długa na 634 m konstrukcja została zbudowana metodą betonowania wspornikowego i rusztowań przesuwnych z urządzeniem typu MSS (Movable Scaffolding System). Otwarcie mostu planowane jest na 2022 r. Natomiast w tym artykule syntetycznie omówimy metodę parametrycznego modelowania konstrukcji mostowych. Należy ona do arsenału narzędzi BIM (Building Information Modeling). Bez tego podejścia, które zawiera elementy programowania, nie udałoby się tak skutecznie wyeliminować papierowej dokumentacji.

4

Digital fabrication in the process of creation of the parametric concrete fencings

Giedrowicz Marcin

Budownictwo i Architektura

|

2020

|

Vol. 19, no 3

31--40

EN

This paper is a summary of the research on parametric design methods and digital fabrication in architecture and industrial design. Through the author’s projects, he presents how effective parametric designing process can be in contemporary architecture. This publication is a testimony of a long and full production process of a set of concrete fencings – from design part, through prototyping, digital fabrication, post-production, concreate fabrication and selling process. The design part of this research pertains to algorithmic design methods in Grasshopper software as well as presents a broad range of various technological aspects involved in the fabrication process. In the conclusion part of this paper, the author discloses his expectations towards the future of concrete fencing in Poland and describes a set of appropriate rules that foster a further development of this technology.

PL

Artykuł jest podsumowaniem badań nad parametrycznymi metodami projektowania i cyfrowej fabrykacji w architekturze oraz wzornictwie przemysłowym. Poprzez własne projekty autor prezentuje, jak efektywny może być proces projektowania parametrycznego we współczesnej architekturze. Niniejsza publikacja jest świadectwem długiego i złożonego procesu produkcyjnego katalogu ogrodzeń betonowych – od części projektowej, poprzez prototypowanie, cyfrową fabrykację, postprodukcję, produkcję betonu oraz proces sprzedaży. Część projektowa niniejszego badania dotyczy algorytmicznych metod projektowania w oprogramowaniu Grasshopper, a także przedstawia szeroki zakres różnych aspektów technologicznych związanych z procesem wytwarzania. W podsumowaniu artykułu autor ujawnia swoje oczekiwania wobec przyszłości ogrodzeń betonowych w Polsce oraz przedstawia zestaw odpowiednich zasad, które sprzyjają dalszemu rozwojowi tej technologii.

5

Zastosowanie rozwiązań live-link w praktyce architekta a dziedzictwo Bauhausu

Szot Jan

Architectus

|

2020

|

Nr 4 (64)

97--109

PL

W artykule przedstawiono możliwości, jakie niosą ze sobą rozwiązania typu livelink w warsztacie architekta. Punktem odniesienia były zarówno obecne praktyki projektowe, jak i model procesów twórczych uformowany przez Bauhaus. W opracowaniu przeanalizowano możliwości zastosowania nowych technologii na etapie formowania bryły koncepcyjnej budynku oraz tworzenia wizualizacji zaprojektowanego obiektu. Testy związane z konceptualizacją budynku zostały wykonane z zastosowaniem metod komputacyjnych sprzężonych ze środowiskiem BIM (Building Information Modeling) na przykładzie roboczego modelu przygotowanego na potrzeby badania. Przedstawiono przepływ informacji oraz możliwość pracy na kilku narzędziach w czasie rzeczywistym, co stanowi znaczne usprawnienie dla weryfikacji różnych wariantów formalnych. Poza rozważaniami laboratoryjnymi nieosadzonymi w rzeczywistych realiach przytoczono przykład zrealizowanego już budynku, w którym opisywane metody odegrały kluczową rolę w zakresie formowania bryły. Wykazano również aktualność oraz utylitarność wybranych założeń Bauhausu w opisywanych procesach.W przypadku wizualizacji nastąpiło połączenie środowiska BIM oraz silników renderujących obraz w czasie rzeczywistym. Prosta forma budynku przygotowana w pierwszej próbie badawczej została umieszczona w środowisku graficznym umożliwiającym sprawne wykonywanie przedstawień projektowanej przestrzeni. Postawiono tu nacisk na rolę warsztatu i wiedzy teoretycznej projektanta w osiąganiu efektów o najwyższej jakości, co również pozwala na korelację postaw architekta – rzemieślnika oraz architekta – artysty w epoce Bauhausu oraz dzisiaj. Rezultatem przeprowadzonych prób jest wniosek, że architekt, pomimo zintensyfikowanej cyfryzacji, nie może zatracać usankcjonowanych przez Bauhaus przymiotów artysty i rzemieślnika. Zwrócono również uwagę na wpływ, jaki wywierają możliwości technologiczne na formy budynków, co również było zauważalne w szkole weimarskiej widzącej w maszynie sprzymierzeńca i medium twórcze. Rozwój technologii i narzędzi cyfrowych wprowadza nieznane dotąd możliwości twórcze, jednak ich pełna implementacja nie może się odbywać bez atrybutów architekta takich jak rzemiosło czy zmysł artystyczny.

EN

The article presents the possibilities offered by livelink solutions in an architect’s workshop. The point of reference was both the current design practices and the model of creative processes formed by the Bauhaus. The study analyzed the possibilities of using new technologies at the stage of forming the conceptual body of the building and creating a visualization of the designed object.Tests related to the conceptualization of the building were carried out using computational methods coupled with the BIM environment (Building Information Modeling) on the example of a working model prepared for the purpose of the study. Information flow and the possibility of working on several tools in real time are presented, which is a significant improvement in the verification of various formal variants. In addition to laboratory considerations not embedded in real conditions, an example of an already completed building was given, in which the described methods played a key role in the formation of the body. The validity and utilitarian nature of selected Bauhaus assumptions in the described processes have also been demonstrated. In the case of visualization, the BIM environment and realtime image rendering engines were combined. The simple form of the building, prepared in the first research trial, was placed in a graphic environment enabling efficient performance of representations of the designed space. The emphasis here is on the role of the designer’s workshop and theoretical knowledge in achieving the highest quality effects, which also allows for the correlation of the attitudes of an architect – craftsman and architect – artist in the Bauhaus era and today.The result of the tests carried out is the conclusion that the architect, despite the intensified digitization, cannot lose the qualities of an artist and craftsman sanctioned by the Bauhaus. Attention was also paid to the influence of technological possibilities on the forms of buildings, which was also noticeable in the Weimar school, which saw in the machine an ally and a creative medium. The development of technologies and digital tools introduces previously unknown creative possibilities, but their full implementation cannot take place without the architect’s attributes such as craftsmanship or artistic sense.

6

Structure of architecture - tensegrities in the construction of architectural space

Polinceusz Piotr

Architecture Civil Engineering Environment

|

2019

|

Vol. 12, no. 1

45--52

EN

Computer techniques allow the digital recording of any spatial form, which significantly changes designing methods. The possibility of the use of computer animation in the analysis of the designed shape allows the digital recording of the changing structure. The paper focuses on the future use of the structures and their development and presents ways of applying tensegrity structures and of space extraction characterizing the architecture. The classification of structural variations is presented as well.

7

Shaping curved steel rod structures

Dźwierzyńska J.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 8

87--98

EN

The paper addresses the problem of the efficient shaping of curved steel rod structures conducted based on the Enneper surface. The proposed parametric design process consists in linking the geometric shaping of grid models with their structural analysis and optimization, which is realized through the application of design tools working in the Rhinoceros 3D software. The mechanical performance of lattices covered with glass panels is evaluated and the structures are pre-dimensioned. The presented aesthetic grid shells with good structural characteristics may constitute original coverings. However, the analysis, which targets an early stage of the design, aims at providing design guidelines to facilitate communication between architects and civil engineers.

PL

W artykule podejmuje się problem efektywnego kształtowania krzywoliniowych, stalowych konstrukcji prętowych utworzonych na bazie powierzchni Ennepera. Zaproponowany parametryczny proces kształtowania polega na powiązaniu geometrycznego kształtowania siatkowych modeli z ich analizą strukturalną i optymalizacją, realizowanymi za pomocą narzędzi projektowych pracujących w środowisku Rhinoceros 3D. Oceniono mechaniczne właściwości kratownic pokrytych taflami szklanymi, a struktury wstępnie zwymiarowano. Zaprezentowane powłoki kratowe o dobrych właściwościach strukturalnych mogą stanowić oryginalne przekrycia, natomiast analiza strukturalna ukierunkowana na wczesny etap projektowania ma na celu dostarczenie wytycznych projektowych ułatwiających komunikację między architektami i inżynierami.

8

Nowe możliwości kształtowania elewacji z wykorzystaniem projektowania parametrycznego

Nassery F., Sikorski P.

Środowisko Mieszkaniowe

|

2018

|

nr 23

110--121

PL

Artykuł prezentuje nowe możliwości wykorzystania narzędzi do projektowania parametrycznego w edukacji architektonicznej, a także w twórczości projektowej, na przykładzie komponowania elewacji budynków. Opracowanie analizuje zagadnienie parametrycznego kreowania elewacji obiektów w środowisku BIM-owskim w oparciu o programy ARCHICAD i Grasshopper. Znajomość potencjału przedstawionych w artykule narzędzi może bezpośrednio przekładać się na sposób i jakość parametrycznego projektowania architektonicznego. Przedstawiono cykl postępowania edukacyjno - projektowego na przykładzie ćwiczenia laboratoryjnego realizowanego na przedmiocie Techniki BIM w Projektowaniu (I stopień, I rok, semestr 02) oraz Projektowanie Parametryczne BIM (II stopień, I rok, semestr 02) prowadzonych przez Zakład Geometrii Wykreślnej, Rysunku Technicznego i Grafiki Inżynierskiej na Wydziale Architektury Politechniki Krakowskiej im. T. Kościuszki.

EN

In this paper new possibilities of using tools for parametric design in architectural education, as well as in design creativity on the example of an arrangement of building facades are provided. In this study the issue of the parametric creation of building facades in the BIM environment using the ArchiCAD and the Grasshopper programs is analysed. Knowledge of the potential of the tools presented in the paper may evoke a straightforward effect on the method and the quality of parametric architectural design. To substantiate this claim the exemplary cycle of an educational and design procedure as part of laboratory exercises is presented. The exercises took place during the courses: BIM Techniques in Design (1st degree, 1st year, 2nd semester) and Parametric BIM Design (2nd cycle degree, 1st year, 2nd semester, optional course) carried out by the Department of Descriptive Geometry, Technical Drawing and Engineering Graphics at the Faculty of Architecture Cracow University of Technology.

9

Shaping of spatial steel rod structures based on a hyperbolic paraboloid

Dzwierzynska J.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 4/II

309--320

EN

The aim of the study was to develop a practical approach to parametric shaping of spatial steel rod structures formed based on a hyperbolic paraboloid. This design approach was realized by application of designing tools working in environment of Rhinoceros 3D, that is its plug-in Grasshopper for geometric modelling and Karamba 3D for structural analysis. The goal of this research was to elaborate an universal scripts in order to create rod structures‘ models of various forms and grid patterns, as well as evaluating their structural behaviour dependently on various boundary conditions. The optimisation criterion was the minimum mass and deflection. Several proposals of coverings by means of single layer grid structures were presented and analysed to choose the best solution. The rod structures generated based on a hyperbolic paraboloid turned out to be structures with good static properties, so may be an interesting proposals to cover large areas.

PL

W ciągu ostatniej dekady projektowanie parametryczne w architekturze i budownictwie zyskuje coraz większą popularność. W artykule prezentuje się parametryczne podejście do kształtowania przestrzennych stalowych struktur prętowych. Racjonalne projektowanie tego rodzaju struktur wynikające z analizy geometrycznej, topologicznej i strukturalnej przedstawia się na przykładzie siatek przestrzennych utworzonych na bazie hiperboloidy parabolicznej . Modelowanie parametryczne konstrukcji proponuje się w oparciu o program Rhinoceros 3D oraz jego parametryczną wtyczkę Grasshopper. Analizę strukturalną przeprowadza się w oparciu o wtyczkę Karamba 3D. Powierzchnią bazową do kształtowania geometrii przestrzennych struktur kratowych, na której rozmieszczono węzły jednowarstwowej siatki, jest powierzchnia utworzona z regularnych modułów będących wycinkami hiperboloidy parabolicznej. Analizie poddano struktury prętowe z rur stalowych o różnej topologii zakładając, że każda ze struktur stanowi konstrukcję przekrycia nad kwadratową powierzchnią o polu równym 100 m2 .