A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Der Einsatz adaptiver Systeme ermöglicht vollkommen neue Konzepte zur Optimierung tragender Leichtbaustrukturen. Bei adaptiven Strukturen handelt es sich um tragende Systeme, die in der Lage sind, auf veränderliche äußere Einflüsse zu reagieren. Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes 'Adaptive Systeme' am Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren an der Universität Stuttgart werden neben anpassungsfähigen Gebäudehüllen auch adaptive Strukturen untersucht. In diesem Beitrag soll ein Entwurfskonzept für adaptive Tragstrukturen vorgestellt werden, mit dem gewichtsminimale Tragwerke unter Beibehaltung von Spannungs- und Verformungskriterien entwickelt werden können. Die Anpassung an verschiedene äußere Einflüsse kann durch längen- oder steifigkeitsveränderliche Elemente erfolgen. Dieses Verfahren wird als Lastpfadmanagement (LPM) bezeichnet. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Lastpfadmanagement vorgestellt, mit dessen Hilfe adaptive tragende Strukturen entworfen und optimiert werden können. Adaptive Elemente werden hierbei nicht nur als Hilfsmaßnahmen angesehen, um einzelne Probleme des Tragverhaltens zu lösen, sondern die Adaptivität wird von Anfang an in den Entwurf mit einbezogen. Die Entwicklung wirklich adaptiver Strukturen kann nicht nur zu größeren Spannweiten und Höhen, sondern eventuell auch zu komplett neuen Strukturen und Formen führen. Hierzu eignet sich das Verfahren der Kraftpfadoptimierung, mit dem optimale Kraftpfade bei vorgegebener Geometrie entwickelt werden können. Weiterhin kann eine gleichzeitige Formoptimierung durchgeführt werden.
Der Einsatz adaptiver Systeme ermöglicht vollkommen neue Konzepte zur Optimierung tragender Leichtbaustrukturen. Bei adaptiven Strukturen handelt es sich um tragende Systeme, die in der Lage sind, auf veränderliche äußere Einflüsse zu reagieren. Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes 'Adaptive Systeme' am Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren an der Universität Stuttgart werden neben anpassungsfähigen Gebäudehüllen auch adaptive Strukturen untersucht. In diesem Beitrag soll ein Entwurfskonzept für adaptive Tragstrukturen vorgestellt werden, mit dem gewichtsminimale Tragwerke unter Beibehaltung von Spannungs- und Verformungskriterien entwickelt werden können. Die Anpassung an verschiedene äußere Einflüsse kann durch längen- oder steifigkeitsveränderliche Elemente erfolgen. Dieses Verfahren wird als Lastpfadmanagement (LPM) bezeichnet. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Lastpfadmanagement vorgestellt, mit dessen Hilfe adaptive tragende Strukturen entworfen und optimiert werden können. Adaptive Elemente werden hierbei nicht nur als Hilfsmaßnahmen angesehen, um einzelne Probleme des Tragverhaltens zu lösen, sondern die Adaptivität wird von Anfang an in den Entwurf mit einbezogen. Die Entwicklung wirklich adaptiver Strukturen kann nicht nur zu größeren Spannweiten und Höhen, sondern eventuell auch zu komplett neuen Strukturen und Formen führen. Hierzu eignet sich das Verfahren der Kraftpfadoptimierung, mit dem optimale Kraftpfade bei vorgegebener Geometrie entwickelt werden können. Weiterhin kann eine gleichzeitige Formoptimierung durchgeführt werden.
Adaptive Leichtbaustrukturen
Teuffel, Patrick (author)
Der Bauingenieur ; 80 ; 446-453
2005
8 Seiten, 7 Bilder, 33 Quellen
Article (Journal)
German
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