Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorAnders Rønnquist
dc.contributor.advisorMarcin Luczkowski
dc.contributor.author
dc.date.accessioned2019-09-23T14:00:12Z
dc.date.available2019-09-23T14:00:12Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2618292
dc.description.abstractKonseptuell design er en unik mulighet til å ta del i designprosessen som en helhet, og skape konstruksjoner som både er meningsfulle for ingeniøren, arkitekten og de som skal få jobben gjort. Ikke minst er det en fordel fra et miljøperspektiv, og den som skulle betale for prosjektet. Fordelen med metoden kommer av de digitale parametriske verktøyene, som gir muligheten til en kontinuerlig oppdatering av formen på konstruksjonen. Dette gjør at den strukturelle effektiviteten kan vurderes underveis som formen trer frem. Denne optimaliseringsprosessen utfordrer tradisjonelle metoder, der endring i form fort skaper konflikter og resulter i høye kostnader. Med en kontinuerlig mulighet til å vurdere det konstruktive, får komplekse former muligheten til å tre frem. Dette gir konstruksjoner med spennende geometrisk former. Skallkonstruksjoner er eksempler på dette. Effektive, stabile former med en spennende arkitektonisk fremtreden. Disse kompliserte formene kan være bærekraftige med sin høye materialeffektivitet. Det er likevel utfordringer i slike komplekse former. Komplekse former, følger også komplekse konstruksjons-elementer, knutepunkter og konstruksjon med. I dag har utviklingen på den parametriske arbeidsflyten kommet langt med tanke på å finne den globale effektive formen. Digitale verktøy blir i større grad integrert i større ingeniørfirmaer. Likevel er det mye igjen å forske på for å få slike konstruksjoner til å fungere. Mange ikke-standard konstruksjons elementer som skal settes sammen til komplekse konstruksjoner, kan føre til at de tradisjonelle metodene lønner seg både økonomisk og miljømessig. Krevende knutepunktshåndteringer og avfall fra forskallinger kan gjøre konstruksjonen ulønnsomme. Ved å benytte nettopp disse parametriske verktøyene kan likevel designet bli lønnsomt. Ved bruk av industrielle roboter, kan krevende arbeid ved å montere konstruksjonen, bli mye lettere. Industrielle roboter kan montere kompliserte konstruksjoner hurtig med høy presisjon, også på steder som er ansett som farlige omgivelser. Dette setter likevel krav til knutepunktene mellom elementene. Knutepunktene må være mulige å produseres og monteres med robotene, uten at det går ut over knutepunktets evne til å overføre krefter. I denne masteroppgaven har jeg derfor fokusert på å finnen en «form finding method», en algoritme som kan implementeres i den globale parametrisk modellen og finne den optimale knutepunktsutformingen analogt med optimaliseringen av den globale formen. Det må også settes krav til at knutepunktet kan settes sammen av robotene med den gitte kuntepunktsutformingen. I denne forskingen har jeg valgt å utforske trelementer som knyttes sammen i knutepunkter kun ved hjelp av sin egen geometri. Dette muliggjør robot montering, der kompliserte skrueforbindelser og andre eksterne festingsmetoder unngås. For å finne en felles måte å optimalisere konstruksjonselementenes utforming med hensyn til den globale formen, kreves det det en grundig undersøkelse av elementenes begrensinger, og kjennskap til materielt. I dette tilfellet har jeg vurdere kapasiteten til rene treknutepunkter. I undersøkelser (elementmetoden) av ulike treknutepunktsgeometrier, viste det seg at slike treknutepunkter er svært sårbare for høye spenningskonstruksjoner. Treverk er et anisotropt materiale, og har svake plan parallelt med fiberretningen. Skarpe kanter i knutepunkts geometri kan føre til høye spenningskonsentrasjoner som injiserer til splitting langs de svake planene. Også treknutepunkter i rent trykk er sårbare for slik «splitting». For å vurdere kapasitet til slike treknutepunkter, må de svake planene som gir brudd av knutepunktet må oppdages, og tas hensyn til i hver enkelt geometri. I denne forskningen ble det anisotrope material kriteriet «Tsai Wu» benyttet for å sjekke kapasiteten til treknutepunktene. Denne metoden må videre utvikles og testes empirisk for å kunne tas i bruk.
dc.description.abstract
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleImplementation of structrual joint design and robot assembly in The Digital Workflow of Parametric Structural Design
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel