فرم‌یابی دیجیتال سازه‌های درختی براساس آزمایش رشته‌های خیس

بیان مسئله: بیان مسئله: فرم‌یابی براساس خودسازماندهی اجزا در طبیعت مدت‌ها مورد توجه بوده است. این فرم‌ها که براساس بهترین نحوۀ انتقال نیروها شکل می‌گیرند، با حداقل مصالح قابل ساخت بوده‌اند و نیز سبک هستند. در گذشته برای پی‌بردن به نحوۀ این خودسازماندهی، مدل‌های فیزیکی مبنای طراحی و محاسبه قرار می‌گرفت. اما فرایند ساخت این مدل‌ها، اندازه‌گیری و تعمیم آن به مقیاس واقعی کار زمان‌بر و پرزحمت است. به‌خصوص اگر ساختار موردنظر، ساختاری پیچیده، چون سازه‌های درختی باشد. امروزه با اعمال منطق طبیعت در شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، می‌توان مدل‌هایی دیجیتال ساخت که فرایند فرم‌یابی و تعمیم آن به مقیاس نهایی، با صرف زمان و انرژی کمتر ممکن شود. هدف پژوهش: هدف این پژوهش ارائۀ ابزاری دیجیتال برگرفته از طراحی الگوریتمی، جهت فرم‌یابی دیجیتال سازه‌های درختی براساس آزمایش فیزیکی رشته‌های خیس است.روش پژوهش: این پژوهش ابتدا از طریق مطالعۀ منابع و مقالات علمی موجود در این زمینه شکل گرفته و سپس نتایج حاصل با استفاده از ابزارهای رایانه‌ای به طراحی ابزاری دیجیتال منجر شده است. نتیجه‌گیری: استفاده از طراحی الگوریتمی حاصل از مدل رشته‌های خیس، می‌تواند ابزاری ساده برای طراحی بهینۀ ساختارهای درختی در اختیار طراحان قرار دهد. به این‌صورت، نه‌تنها نتیجۀ طراحی، بلکه فرایند طراحی نیز بهینه خواهد بود. یکی از چالش‌های اصلی در فرم‌یابی فیزیکی، برداشت مدل و تهیۀ نقشه‌های ساخت بوده است. با انتقال این فرایند به دنیای دیجیتال، اندازه‌گیری فرم حاصل بسیار ساده‌تر و در زمان کمتری انجام خواهد شد. در نتیجه ساخت‌پذیری این فرم‌ها افزایش می‌یابد.

digital form-finding of tree-like structures based on wet threads experiment

problem statement: self-organizing particles in nature have long inspired structural form-findings. these forms shaped to transfer forces efficiently use minimal materials and are light-weight. physical models have been used to explore these self-organizing particles and served as a basis for design and calculation. however, making, measuring, and scaling these models is tedious and hard, especially for complex geometries such as tree-like structures. nowadays, computer simulations can apply nature’s logic to create digital models. these models simulate form-finding and scaling faster and easier.research objective: the purpose of this research is to present a digital tool derived from algorithmic design for the digital form finding of branching structures based on the physical testing of a wet thread model.research method: this research was first formed through the study of available resources and scientific articles in this field, and then the results were used to design digital tools using computational methods.conclusion: algorithmic design based on the wet thread model simplifies the optimal design of tree-like structures. it optimizes both the design outcome and the design process. physical form-finding often faces difficulties in converting models into construction plans. by digitizing this process, the measurement of the final form becomes faster and easier. this enhances the constructability of these forms.