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Published in:
2020 | OriginalPaper | Chapter
7. Methoden zur Formoptimierung
Author : Axel Schumacher
Published in: Optimierung mechanischer Strukturen
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Die Form bzw. Gestalt von Gebrauchsgegenständen ist oft ein Kompromiss aus Ästhetik und mechanischen Anforderungen. Ästhetik und Mechanik müssen aber nicht zwingend konkurrieren, was viele Strukturen in der Natur beweisen. Diese Formen entwickeln sich basierend auf den vorliegenden Kräften. Sehr ergiebig ist beispielsweise die Untersuchung der Form von Knochen und Bäumen (Mattheck 1988, 1992). Ein Baum wächst so, dass der Spannungsverlauf gleichmäßig ist. Dies gilt für Astanbindungen (Abb. 7.1a–d) wie für den Baumstamm selbst (Abb. 7.1e–f). Aus den Formen ist im Übrigen auch die Historie des Baums abzulesen, beispielsweise welchen Windlasten der Baum ausgesetzt war. Auch Kerbspannungen, die nach einer Verletzung vorliegen, werden reduziert durch das Streben nach konstanter Spannung an der Oberfläche.