Análisis paramétrico de una concha en espiral: Aprendiendo de las estructuras adaptables de la naturaleza
Autores: Chen, Diana A.; Ross, Brandon E.; Klotz, Leidy E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Análisis paramétrico de una concha en espiral: Aprendiendo de las estructuras adaptables de la naturaleza
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Filosofía del diseño arquitectónico
Diseño estructural
Obsolescencia
Adaptabilidad
Modelado por elementos finitos
Biomimética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En nuestra filosofía actual de diseño de edificios, el diseño estructural se basa en predicciones estáticas de las cargas que un edificio necesitará soportar y los servicios que deberá proporcionar. Sin embargo, un estudio encontró que el 60% de todos los edificios son demolidos debido a la obsolescencia. Para combatir nuestra cultura de obsolescencia-demolición, nos dirigimos a la Naturaleza en busca de lecciones sobre diseño estructural adaptable. En este documento, investigamos la adaptabilidad estructural de la concha de torreta en espiral a través de modelado por elementos finitos y estudios paramétricos. La concha es capaz de cambiar su estructura con el tiempo para satisfacer las demandas de rendimiento cambiantes, una hazaña de adaptabilidad que podría transformar nuestro diseño de infraestructura actual. Modelar el proceso de crecimiento de la concha es un intento temprano y simple de caracterizar la adaptabilidad. A medida que el molusco deposita material con el tiempo, el grosor de la pared de su concha cambia y su número de vueltas aumenta. Diseñamos estudios paramétricos en torno a estos dos modos de crecimiento e investigamos su efecto en la integridad estructural y la conveniencia de vida para el molusco. Al trazar paralelismos entre la estructura de la concha y las estructuras humanas, demostramos conexiones entre los desafíos de ingeniería y las soluciones de la Naturaleza. Animamos a los lectores a considerar la biomimética como una fuente de inspiración para sus propios estudios cuantitativos en un mundo más sostenible.
Descripción
En nuestra filosofía actual de diseño de edificios, el diseño estructural se basa en predicciones estáticas de las cargas que un edificio necesitará soportar y los servicios que deberá proporcionar. Sin embargo, un estudio encontró que el 60% de todos los edificios son demolidos debido a la obsolescencia. Para combatir nuestra cultura de obsolescencia-demolición, nos dirigimos a la Naturaleza en busca de lecciones sobre diseño estructural adaptable. En este documento, investigamos la adaptabilidad estructural de la concha de torreta en espiral a través de modelado por elementos finitos y estudios paramétricos. La concha es capaz de cambiar su estructura con el tiempo para satisfacer las demandas de rendimiento cambiantes, una hazaña de adaptabilidad que podría transformar nuestro diseño de infraestructura actual. Modelar el proceso de crecimiento de la concha es un intento temprano y simple de caracterizar la adaptabilidad. A medida que el molusco deposita material con el tiempo, el grosor de la pared de su concha cambia y su número de vueltas aumenta. Diseñamos estudios paramétricos en torno a estos dos modos de crecimiento e investigamos su efecto en la integridad estructural y la conveniencia de vida para el molusco. Al trazar paralelismos entre la estructura de la concha y las estructuras humanas, demostramos conexiones entre los desafíos de ingeniería y las soluciones de la Naturaleza. Animamos a los lectores a considerar la biomimética como una fuente de inspiración para sus propios estudios cuantitativos en un mundo más sostenible.