Бiонiчнi аспекти проектування
Информация - Культура и искусство
Другие материалы по предмету Культура и искусство
айнерiв знаходять застосування також i вантовi конструкцii, тобто поСФднання тросiв, шнурiв або смуг, якi приймають основне навантаження i працюють на розтяг, iз тонким ненапруженим матерiалом, що заповнюСФ прорiзи. При цьому проявляються певнi геометричнi закономiрностi структури природних конструкцiй, вираженi в характерi iх контуру й вигляду, способi плетення мережi i т.д.
Сiтка павутини - одна з найдосконалiших iнженерних конструкцiй живоi природи. Характер переплетiння ниток павутини, ii структура забезпечують надiйнiсть i ефективнiсть роботи основних несучих елементiв-ниток. Подiл сiтки на рiзнi дiлянки, якi працюють вiдносно самостiйно, забезпечуСФ при руйнуваннi однiСФi ii частини локалiзацiю цiСФi пошкодженоi областi. При цьому зусилля в несучих елементах рiвномiрно перерозподiляються, завдяки чому система завжди перебуваСФ в напруженому станi i руйнуСФться при виходi з ладу значноi кiлькостi елементiв. Природнi аналоги вантовоi конструкцii - це перетинчастi лапи водоплавних птахiв, плавцi риб та iн. Найдавнiшою типовою вантовою конструкцiСФю серед меблiв СФ садовий гамак.
У меблях широко застосовують розповсюджене в природi явище тургору, тобто напруги клiтинних оболонок, зумовленоi внутрiклiтинним тиском. Завдяки тургору рослини набувають пружностi. Особливо важлива його роль у формотвореннi тих органiзмiв, у яких вiдсутня арматурна тканина, наприклад, у гусенi, медуз. Його використовують у надувних меблевих виробах. Надувнi мякi меблi вiдкривають великi можливостi для трансформацii. РЗх можна легко пристосувати до конкретних умов, видозмiнювати залежно вiд потреб i смаку власника, легко переносити, а у випадку необхiдностi вони можуть на деякий час зникнути iз кiмнати, залишаючи вiльний простiр для iнших функцiй. Водночас вони мають хорошу несучу здатнiсть, еластичнi та зручнi в експлуатацii.
Розроблюванi форми пневматичних конструкцiй мають бути максимально стiйкi, вiдповiдати характерним динамiчним факторам i умовам функцiонування середовища, для якого вони призначенi. У живiй природi значне поширення мають також комбiнованi природнi системи, у яких конструкцii, що працюють на розтяг, органiчно повязанi з опорними жорсткими елементами. Використовуючи цей принцип, отримуСФмо стержнево-вантовi, пневмовантовi та iншi конструктивнi системи iз широким використанням мiцних характеристик матерiалу.
Фахiвцiв зацiкавила ще одна властивiсть природних органiзмiв, особливо рослин, - пiдвищення опору конструкцii завдяки особливостям ii форми. Ця властивiсть виявляСФться в складчастостi листкiв, згортаннi пелюсток квiток у трубочку, закручуваннi в спiраль, тобто в досягненнi бiльшоi стiйкостi та мiцностi без додаткових затрат конструктивного матерiалу, а виключно за рахунок змiни просторовоi форми. Той же ж принцип покладено в основу природноi конструкцii раковини морського молюска, хатки слимака, оболонок пташиних яСФць та горiхiв. Переважно поширенi оболонки з геометричне неоднорiдними поверхнями. Складна кривизна оболонки надаСФ iй при мiнiмальнiй товщинi досить великоi мiцностi.
Форми пташиних яСФць рiзноманiтнi. Частiше трапляються яйця конiчнi, загостренi в напрямку вiд тупого кiнця до гострого, тобто яйцеподiбноi форми. Як свiдчать результати дослiджень, яйцеподiбна форма забезпечуСФ бiльшу мiцнiсть, нiж сферична.
Рiзноманiтнi форми морських i рiчкових молюскiв. У деяких молюскiв оболонка раковини, крiм випуклостi, маСФ ще i хвилястi згини - ребра, якi пiдсилюють несучу спроможнiсть усiСФi конструкцii. Заслуговують на увагу обриси надкрилкiв деяких твердокрилих комах. Прикладом мiцноi замкнутоi оболонки з отворами СФ панцир черепахи. Моделювання всiх вищезгаданих форм живоi природи базуСФться на СФдностi системи побудови форми i дiючих у нiй механiчних сил - у закономiрностi опору за формою. Ця закономiрнiсть знаходить широке застосування в дизайнерськiй творчостi, наприклад, при проектуваннi столiв iз великою функцiональною поверхнею i малою кiлькiстю опор, меблiв для сидiння та зберiгання.
У меблевих конструкцiях можна також використовувати природнi форми у виглядi бiологiчних структур, так званих конусiв - конуса гравiтацii (основою вниз) i конуса росту (основою вверх), а також iх поСФднання. Конус гравiтацii виражений у стовбурах дерев, у формi крони ялини або смереки й СФ оптимальною формою для сприйняття сил тяжiння i бокових навантажень. Природна форма конуса росту вiдбита в кронi листяних дерев, у структурi деяких грибiв (лисички) та iн. Дерево - приклад спiввiдношення двох конусiв.
Разом iз тим iснують вiдомi, але невиявленi конструктивнi особливостi природних обСФктiв, якi вiдкривають великий простiр для пошуку.
Як бачимо з багатовiкового досвiду розвитку меблiв як галузi прикладного мистецтва, головна особливiсть тектонiки обСФкта полягаСФ у всебiчнiй СФдностi форми й змiсту при гармонiйному й доцiльному взаСФмозвязку з iншими факторами формотворення. Стосовно проблеми використання бiонiчних закономiрностей у проектуваннi меблiв це головне правило архiтектонiки можна сформулювати таким чином: форма, конструкцiя i руховi особливостi природного аналога та меблевого виробу повиннi бути подiбнi, вони повиннi вирiшувати подiбнi завдання i здiйснювати подiбнi функцii, тобто мiж ними маСФ бути щось спiльне. Тiльки тодi використання даного бiологiчного обСФкта в ролi аналога буде виправданим i сприйматиметься природно й естетично.