TransOri - Übertragung von Origami-Prinzipien auf technische Anwendungen
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Motivation
Ein Vorteil des Konstruktionsprinzips Faltung ist die Vereinigung von zwei fundamentalen, technische Funktionalitäten - diejenige der Wandelbarkeit und die, der Induktion statisch nutzbarer Steifigkeit. Durch Einbringen von Falten lassen sich aus ebenen Platten mit dünnem Querschnitt hochbeanspruchbare Strukturen herstellen, die bei entsprechender konstruktiver Ausbildung der Faltkanten zudem wandelbar sein können. Es wird zwischen starren Faltungen als Strukturformprinzip für selbsttragende Leichtbaukonstruktionen und wandelbaren Faltungen als Konstruktionsprinzip für bewegliche Strukturen unterschieden. Beide Eigenschaften – Verstärkung und Wandelbarkeit – prädestinieren Faltstrukturen für Anwendungen in Architektur und Ingenieurwesen.
Ziel
Im Rahmen dieses Projekts werden Methoden und Prozesse zur Auslegung wandelbarer Faltungen für den technischen Einsatz entwickelt. Speziell sollen am Beispiel einer auf Origami basierenden, selbsttragenden, einsetzbaren Struktur Methoden und Prozesse angewandt und untersucht werden.
Vorgehen
Als Basis der Entwicklung wird ein vielversprechendes Muster für Anwendungen in der Architektur gewählt: das 'Miura-Ori', die Miura-Faltung. Dieses Faltmuster zeichnet sich durch eine räumliche Bewegung mit nur einem Freiheitsgrad und einer immensen Entfaltungsmöglichkeit aus. Darüber hinaus erlaubt es eine Vielzahl von Variationen. Die auf Origami basierende faltbare Struktur wird unter möglichst realistischen Bedingungen entworfen und konstruiert mit dem Ziel, die wirklichen Probleme und Herausforderungen zu erkennen und adäquate Lösungen zu finden. Durch eine wissenschaftliche Begleitung der angewandten Methoden und Prozesse wird ein größeres Verständnis für Miura-Ori-basierte Faltungen im Architekturmaßstab geschaffen. Es wird angenommen, dass das Wissen auf andere Strukturen, die auf Origami-Mustern basieren, übertragen werden kann.
Partner
Lehrstuhl für Tragkonstruktionen
Förderung
Das Projekt "TransOri: Transferring Origami-Principles to Technical Applications" wurde gefördert durch Mittel der Exzellenzinitiative Seed Fund des Bundes und der Länder.