Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Algorithmically aided management of structure modularity at the design and execution stage

Nazar Krzysztof, Słyk Jan

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

643--657

EN

The interest in prefabricated building modules is constantly growing due to the increasing possibilities of analysing extensive data sets in computers and the popularity of BIM technology. The ability to manage the position, size and properties of many different elements make it easy to create and evaluate complete modular models at the design stage. Benefits of prefabrication include, among the others, decreased cost, minimisation of environmental impact, and reduced labour on-site. However, making structures and buildings suitable for prefabrication puts additional responsibility on the designer, who needs to choose the modular system, partition the structure and prepare detailed schedules. The article refers to digital control over modular design in the context of the increasing complexity of structures. It focuses on methods and tools that either reduce the designer’s labour or provide him with information that can be used to optimise the structure in terms of efficiency or cost. The article organises the existing trends and presents three experiments on algorithmic control of modular structures to outline the differences in computational methods suitable for particular technologies: masonry, steel, glass and timber construction. The research illustrated in the article was undertaken in response to the need to develop construction technologies in line with the sustainable development trend.

PL

Wykorzystanie modularnych struktur tektonicznych jest głęboko zakorzenione w historii realizacji budowlanej i w teorii architektury. Początkowo budowanie z powtarzalnych porcji materiału było wyłącznie skutkiem uwarunkowań praktycznych. Rozmiar bloków kamiennych, belek drewnianych i cegieł dostosowywano do możliwości transportowych, technik wznoszenia budowli siłą ludzkich mięśni i charakterystyki najprostszych maszyn. Dyskurs teoretyczny renesansu rozszerza rozważania o modularności o aspekty estetyczne. Alberti wspomina o konieczności prowadzenia wątków kamiennych i ceglanych „według wyznaczonych linii i (. . . ) kątów”. Budowle nowożytne, wyrastające z fascynacji perspektywą i szerzej, teorią postrzegania, wykorzystuja modularność dla uwypuklenia wrażeń przestrzennych. Architektura wieków późniejszych skupiona była raczej na wizualnym odbiorze elementów budowlanych niż na ich tektonicznym uporządkowaniu. Dekoracja podporządkowana względom estetycznym przesłaniała wewnetrzne modularne struktury. Zmiany w wartościowaniu przyniósł dopiero wiek dziewiętnasty. Eugène Viollet-le-Duc zwrócił uwagę na piękno średniowiecznych budowli, które eksponowały strukturalny sens pojedynczych elementów i ich agregacji. John Ruskin, otwierając drogę dla dyskursu architektury nowocześnej, zastosował dla oceny dorobku wcześniejszych epok wartościowania bliskie etycznemu. Tektoniczna struktura budowli jest przez niego nazwana prawdą w odróżnieniu od powierzchownej dekoracji. Na tle powyższych rozważan modernizm jawi się jako renesans zainteresowania modularnością. Widzimy to w powszechnym wykorzystaniu nietynkowanych murów, w ekspozycji wiązań, w tworzeniu nowatorskich prefabrykowanych elementów. Współczesne agregacje dodają do historycznych koncepcji komponent ery informacyjnej. Jest nim cyfrowe medium, które obecnie stanowi naturalny język reprezentacji projektów architektonicznych. W przeciwieństwie do medium analogowego składa się z części (bitów), co sprawia, ze lepiej służy do opisu struktur modularnych. Dzięki rosnącej mocy obliczeniowej komputerów wzrastają możliwości zarządzania rozległymi zbiorami danych, co pozwala zapisywać w projekcie dokładne informacje o rodzaju, położeniu, kształcie i innych właściwościach części składowych. Autorzy zestawiają eksperymenty dotyczące algorytmicznego wspomagania projektowania struktur modularnych o różnych naturach. Wykazują, że różne technologie wymagają zastosowania innych metod agregacji. Przedstawione są metody rozliczania prefabrykowanych bloczków w niedostosowanym planie architektonicznym, teselacje dwukrzywiznowych powierzchni za pomocą identycznych płaskich elementów oraz optymalizacja rozkładu desek elewacyjnych w kontekście określonych zasobów materiałowych.

2

Isometries in Teaching Descriptive Geometry and Engineering Graphics

Ulasevich Z., Ulasevich V.

Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics

|

2016

|

Vol. 29

23--30

EN

Important basic transformations, implemented in CAD systems, are congruence transformations, so-called isometries, which preserve the distance of points. Logic of CAD software bases on the reflection, translation, rotation, and similarity. This fact is the important desideratum in the teaching of Descriptive Geometry. The paper includes a proposal for a teaching from the scope of isometries on the plane and in three-dimensional space.

PL

Ważnymi przekształceniami zaimplementowanymi w oprogramowaniu CAD, są izometrie, czyli przekształcenia zachowujące odległość punktów. Logika tych systemów opiera się gównie na pojęciu symetrii, translacji i obrotu. Ważną jeszcze rolę odgrywa podobieństwo. Uwzględnienie tego faktu w nauczaniu geometrii wykreślnej jest ważnym dezyderatem dydaktycznym. Praca zawiera propozycję dydaktyczną z zakresu zastosowania izometrii na płaszczyźnie i w przestrzeni.

3

Aperiodic tessellations in shaping the structural surfaces in the contemporary architecture

Gawell E., Rokicki W., Nowak A.

Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics

|

2014

|

Vol. 26

47--53

EN

The contemporary trends in the division of structural surfaces used in architectural forms refer to the known principles of mathematics and geometry - a simplified record of the natural world that surrounds us. A tessellation of a repetitive geometric design plays an important role in the discretization of the curvilinear architectural forms in filling out areas or spaces. In the process of determining the distribution of the division of geometrically irregular and complex surfaces, aperiodic tessellation are becoming increasingly used instead of polygonal tessellation, whose characteristic fractal structure is closer to the technology of Nature and can lead to more efficient engineering solutions. In the development of contemporary architecture, the inspiration with bionics is an interesting trend expressing, among others, in imitation of biological processes for the development and construction of organic structures. The purpose of these actions is to search for forms of originality, whose logic of shaping focuses particularly on effectiveness in the use of material and energy. The development of digital tools, especially through algorithms for 3D modeling programs but also through morphogenesis, has enabled generating complex systems. The use of aperiodic tessellation in the era of generative design methods provides new, creative tools in shaping flat and spatial rod structures. One such example in the generative modeling is the use of geometry in non-periodic divisions is Danzer Script, which allows for the design of systems based on a seemingly chaotic structure of the quasi-crystal. This method is interesting because of a characteristic non-periodical element of the structure resulting from its symmetry and manifested in embodiments, structure and physical properties of quasi-crystals. In a time of a universal algorithmization of an architect’s working tools, the use of unobvious, chaotic bionic construction structures creates new opportunities for interdisciplinary and creative architectural designs. The digital tools for modeling rod structures and generating structural divisions based on aperiodic tessellation is a synergistic action to seek new architectural and structural solutions.

PL

Współczesne tendencje podziału powierzchni strukturalnych stosowanych w formach architektonicznych odnoszą się do poznanych zasad matematyczno-geometrycznych, będących uproszczonym zapisem otaczającego Nas świata przyrody. W dyskretyzacji krzywoliniowych form architektonicznych istotną rolę odgrywa tesselacja polegająca na wypełnianiu powierzchni lub przestrzeni powtarzającym się motywem geometrycznym. W procesie wyznaczania podziału dla nieregularnej i złożonej geometrycznie powierzchni coraz częściej zamiast tesselacji poligonalnych wykorzystuje się tesselacje aperiodyczne, których charakterystyczna budowa fraktalna jest bliższa technologii Natury i może prowadzić do bardziej efektywnych rozwiązań inżynierskich. Ciekawy kierunek w rozwoju współczesnej architektury to inspiracje bioniką, wyrażające się m.in. w naśladowaniu biologicznych procesów rozwoju i budowy struktur organicznych. Celem takich działań jest poszukiwanie oryginalnych form, których logika kształtowania ukierunkowana jest szczególnie na efektywność w zużyciu materiału i energii. Rozwój narzędzi cyfrowych, w tym szczególnie algorytmizacja programów do modelowania 3D umożliwiły generowanie skomplikowanych układów, w tym także na drodze morfogenezy. W dobie generatywnych metod projektowania, wykorzystanie tesselacji aperiodycznych dostarcza nowych, twórczych narzędzi w kształtowaniu płaskich i przestrzennych struktur prętowych. Takim przykładem zastosowania geometrii nieokresowych podziałów aperiodycznych w generatywnym modelowaniu jest Skrypt Danzer’a, pozwalający na projektowanie układów w oparciu o pozornie chaotyczną strukturę quasi-kryształu. Interesująca w tej metodzie jest charakterystyczna budowa elementu nieperiodycznego wynikająca z jego symetrii, a przejawiająca się w postaciach, strukturze oraz właściwościach fizycznych quasi-kryształów. W dobie powszechnej algorytmizacji narzędzi pracy architekta, wykorzystanie nieoczywistej, chaotycznej budowy struktur bionicznych stwarza nowe możliwości w interdyscyplinarnymi twórczym projektowaniu architektury. Cyfrowe narzędzia do modelowania struktur prętowych oraz generowanie podziałów powierzchni strukturalnych w oparciu o tesselacje aperiodyczne to także działania do poszukiwań synergicznych rozwiązań architektoniczno-konstrukcyjnych.

4

Wybór wielkości charakteryzujących makrobudowę kompozytów włóknistych

Wolszczak P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 13

165-171

PL

Stosowanymi obecnie właściwościami budowy mikrogeometrycznej kompozytów włóknistych epoksyd-szkło są: objętość względna szkła oraz średnia średnica włókien. Natomiast równomierność rozmieszczenia włókien nie jest uwzględniana w tracie projektowania kompozytów, mimo że wielkość ta decydująco wpływa na właściwości mechaniczne kompozytu. W artykule przedstawiono wyniki badań mających na celu wyznaczenie miar rozmieszczenia charakteryzujących równomierność rozmieszczenia włókien.

EN

Common used properties of roving composites microstructure are: relative volume of glass and average diameter of fibers. Whereas the regularity of fibers arranging distribution isn't being taken into account, even though this property is significant for total mechanical properties of composite. In this paper, research results aimed at selection of fibers distribution measure, influencing a total shear modulus E2t are presented. The total shear modulus values were appointed in short beam test of epoxy-glass composites samples.

5

Development in rapid prototyping and rapid tooling systems and their integration with CAx SYSTEMS.

Oczoś K.E., Kawalec A.

Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń

|

1999

|

Vol. 23, nr 3

69-102

EN

This paper presents some new approaches to application of Computer Aided Engineering (CAE) methodology in machine design and manuffacturing and concentrates mainly on Rapid Product Development (RPD), Rapid Prototyping (RP) and Rapid Tooling (RT). Integration of design and manufacturing processes and its role in product development are discussed. The most popular RP methods and processes are assigned into several groups, depending on the state of the material before formation. Several layer filling strategies in Rapid Prototyping methods are described. A couple of the most frequently used Rapid Tooling methods are also presented. Their advantagets and disadvantages are named and briefly discussed. Present RP and RT processes are compared with each other and classified. Interfaces between RP systems and CAD systems are briefly described. Attenion is paid not only to material additive methods, but also to High Speed Milling (HSM). Current trends of development of CAx, RP and RT systems are briefly discussed.

PL

W pracy przedstawiono kilka nowych sposobów zastosowania metodyki komputerowego wspomagania prac inżynierskich (CAE) w konstruowaniu i wytwarzaniu maszyn, koncentrując się głównie na szybkim rozwoju wyrobów (RPD), szybkim prototypowaniu (RP) oraz szybkim wytwarzaniu oprzyrządowania (RT). Omówiono integrację procesów projektowania i wytwarzania oraz jej rolę w rozwoju wyrobu. Zgrupowano najbardziej popularne metody i procesy szybkiego prototypowania w zależności od wyjściowego stanu materiału. Opisano kilka strategii tworzenia warstw, stosowanych w szybkim prototypowaniu. Zaprezentowano również kilka najczęściej stosowanych metod szybkiego wytwarzania oprzyrządowania. Podano i omówiono ich zalety oraz wady. Przedstawione procesy RP i RT porównano odpowiednio ze sobą, a także sklasyfikowano. Krótko opisano interfejsy między systemami RP i CAD. Uwagę poświęcono nie tylko metodom kształtowania przyrostowego, ale także frezowaniu z dużymi prędkościami (HSM). Omówiono aktualne tendencje rozwojowe systemów CAx, RP i RT.