Адитивне виготовлення біонічних ребер жорсткості
Алгоритми побудови розроблені в Інституті Альфреда Вегенера, за допомогою яких можна створювати решітчасті конструкції жорсткості для сильно напружених компонентів.
Історія породила багато важливих особистостей у галузі техніки, яких надихнув приклад природи при впровадженні винаходів. Навіть у наш час не рідко дозволяють згаданому погляду блукати нестандартно, а іноді також розглядати активні принципи природних систем.
Дослідження в Інституті Альфреда Вегенера у формі процесу розробки продукції Elise (PEP) дозволили розробити методологію, за допомогою якої може здійснюватися систематичний перенос природних принципів полегшеної конструкції в технічні системи. Цей PEP наводиться в рамках керівних принципів VDI як приклад з легкої конструкційної конструкції того, як біонічна робота може систематично потрапляти в технічний контекст (керівництво VDI 6224, аркуш 3).
Якщо ви подивитесь на компоненти, розроблені за допомогою Elise PEP, ви помітите їх складність, яка доходить до межі можливостей відповідних технологій виробництва. Тільки тоді можна повністю використати потенціал для зменшення ваги. Це означає додаткові роботи для будівельних робіт. Цей недолік повинен бути компенсований досягнутим заощадженням ваги.
Впровадження біоінспірованих структур
З іншого боку, інший підхід полягає у випробуванні способу будівництва, коли мова йде про концептуальну реалізацію складних, біоінспірованих структур. Класичний підхід САПР-моделювання тут швидко досягає своїх меж. Як частина Elise PEP, біонічні ребра жорсткості для поверхні та об’єму, які можна параметрично та гнучко створювати за допомогою будівельних алгоритмів, представлені як альтернатива. Вони були розроблені в середовищі параметричного програмування Grasshopper для програмного забезпечення САПР Rhinoceros в Інституті Альфреда Вегенера. Ідея цього полягає в тому, що фокус більше не на самій конструкції, а на математичному описі граничних умов конструкції.
Для того, щоб це можна було зіставити, був використаний добре відомий алгоритм генерації шаблонів: тесселяція Вороного. Це базується на розподілі точок, який генерується на цільовій області. Точки потім використовуються для вирівнювання комірок. Алгоритм Вороного надзвичайно стабільний і здатний генерувати правильний поділ на окремі клітини для будь-якої цільової області. Якщо розподіл генеруючих точок розумно контролювати, то на додаток до загальновідомої картини Вороного можна також створити прямокутні та центральні схеми. Сформований шаблон може бути використаний як основа для детальної побудови об'єму кожної комірки Вороного. Модель САПР доступна в кінці автоматизованого процесу проектування. Це параметричний характер, тому він може приймати різні форми.