دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 63862
ترجمه فارسی عنوان مقاله

انتقال ساختارهای میکرو طبیعی به طرح های سبک وزن بیونیک

عنوان انگلیسی
Transfer of Natural Micro Structures to Bionic Lightweight Design Proposals
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
63862 2013 10 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Journal of Bionic Engineering, Volume 10, Issue 4, October 2013, Pages 469–478

ترجمه چکیده
انتزاع ساختار پیچیده بیولوژیکی سبک سبک به یک جزء فنی قابل تولید است گام اساسی در انتقال اصول طراحی از طبیعت به راه حل های سبک وزن سبک. یک مانع بزرگ برای انتقال ساختار سبک وزن طبیعی به راه حل های فنی، هندسه عجیب و غریب آنها است. از آنجاییکه ساختارهای سبک وزن طبیعی دارای بی نظمی هستند و اغلب به دلیل فرایندهای رشد دقیق، معمولا به دلیل فرایندهای پیچیده رشد می کنند، معمولا ساده تر کردن اصول طراحی آنها ضروری است. این مرحله از ساده سازی / انتزاع در روش های مختلف بیوموژن استفاده شده است، اما تا کنون، آن دارای یک مولفه دلخواه است، یعنی به شدت به صلاحیت فردی که انتزاع را اجرا می کند، بستگی دارد. این مقاله یک روش جدید برای انتزاع و تعریف میکرو سازهای طبیعی برای اجزای سبک وزن توصیف می کند. روش جدید، با استفاده از بهینه سازی توپولوژی در یک فضای طراحی از آرکه تایپ های بیولوژیکی پیشین مانند دیاتومه یا رادیولار، اصول طراحی پایدار وزن را تولید می کند. راه حل های حاصل به موارد بار فنی و فرآیندهای تولید سازگار می باشند، می توانند در انواع مختلف ایجاد شوند و ممکن است بهینه تر شوند، به عنوان مثال با استفاده از بهینه سازی پارامتری.

چکیده انگلیسی

The abstraction of complex biological lightweight structure features into a producible technical component is a fundamental step within the transfer of design principles from nature to technical lightweight solutions. A major obstacle for the transfer of natural lightweight structures to technical solutions is their peculiar geometry. Since natural lightweight structures possess irregularities and often have extremely complex forms due to elaborate growth processes, it is usually necessary to simplify their design principles. This step of simplification/abstraction has been used in different biomimetic methods, but so far, it has an arbitrary component, i.e. it crucially depends on the competence of the person who executes the abstraction. This paper describes a new method for abstraction and specialization of natural micro structures for technical lightweight components. The new method generates stable lightweight design principles by using topology optimization within a design space of preselected biological archetypes such as diatoms or radiolarian. The resulting solutions are adapted to the technical load cases and production processes, can be created in a large variety, and may be further optimized e.g. by using parametric optimization.