E2F - Entwicklung und Entwurf wandelbarer Faltungen
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Motivation
Variabilität, Wandelbarkeit oder Rekonfiguration stellen, bedingt durch anspruchsvolle Randbedingungen, veränderliche Umgebungen oder erforderliche Funktionsintegration, große Anforderungen an technische Erzeugnisse dar. Insbesondere wenn flächenförmige Elemente für die Funktionserfüllung erforderlich sind, ist der Einsatz wandelbarer Faltwerke vielversprechend. Zudem stellen wandelbare Faltungen die Verknüpfung von Architektur und Maschinenbau her, indem sie die technisch zentralen Aspekte des Bauens, der Statik und der Kinematik vereinen. Der Entwurf und die Auslegung solcher Strukturen erfordern daher den Wissenstransfer über tradierte Disziplingrenzen hinweg.
Ziel
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den gezielten technischen Einsatz von wandelbaren Faltungen in Architektur und Ingenieurbau zu ermöglichen. Dazu soll ein spezifischer Entwicklungsprozess bereitgestellt werden.
Vorgehen
Die im Entwicklungsprozess auftretenden Problemstellungen müssen identifiziert und Anforderungen an einzusetzende Methoden definiert werden. Erst dadurch können fehlende Methoden und Werkzeuge entwickelt werden. Zunächst soll eine Übersicht technisch nutzbarer Faltmuster und zu erfüllender Aufgaben erstellt werden. Die ersten Teilziele sind die jeweilige Klassifizierung sowie die gegenseitige Zuordnung von Aufgaben und potentiellen Lösungen. Durch die tiefergehende Untersuchung der einsetzbaren wandelbaren Faltungen wird der Zusammenstellung zwischen typischer Eigenschaften und dem Einsatz dieser Faltstrukturen als Bau- oder Maschinenbaukonstruktion erörtert. Der Fokus liegt auf Faltungen im Bereich des Bauwesens und artverwandter Disziplinen wie dem Fahrzeug- oder Anlagenbau, wobei unter anderem Einflüsse auf den Faltvorgang und das Tragverhalten zu untersuchen sind.
Das Folgeprojekt setzt den Ansatz des ursprünglichen Projektes fort: Die erfolgreiche Planung und Realisierung einer prototypischen wandelbaren technischen Faltung soll in diesem Teil umgesetzt werden und erfordert eine strukturierte, zielgerichtete Vorgehensweise anhand eines interdisziplinär abgestimmten Konstruktionsprozesses. An dieser Stelle dient der Entwurf des Demonstrators vorrangig der Verifikation des vorher erarbeiteten Prozesses sowie der identifizierten, geprüften und generierten Methoden. Entsprechend sollen die Schritte des Prozesses durchlaufen und kritisch hinterfragt werden.
Partner
Lehrstuhl für Tragkonstruktionen
Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Förderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)