شماره ركورد
33855
پديد آورنده
كيميا باقرزاده همائي
عنوان
طراحي مكانيزم پنوماتيك براي ايجاد ساختارهاي مدولار فرمپذير
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي معماري- گرايش فناوري
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/11/28
استاد راهنما
دكتر عباس تركاشوند، دكتر مرتضي رهبر
استاد مشاور
-
دانشكده
دانشكده معماري و شهرسازي
چكيده
معماري پنوماتيك، به عنوان يكي از رويكردهاي نوآورانه در طراحي و ساخت بر پايه استفاده از گازهاي فشرده براي ايجاد و نگهداري سازهها، از گذشته تا كنون دستخوش تحولات چشمگيري بوده است. مزيت اصلي اين سازهها، امكان ساخت سريع و سبك بودن آنها بود كه هزينهها را بهشدت كاهش ميدهد. اما با گذشت زمان و پيشرفتهاي تكنولوژيكي، بهويژه در زمينه مواد جديد و سيستمهاي كنترل فشار، اين نوع معماري توانسته است در پروژههاي بزرگتر و پايدارتر و پيچيدهتر نيز كاربرد پيدا كند و با ايجاد مكانيزمي براي ساختارهاي پويا توجه بسياري از پژوهشگران را به خود جلب نمايد.
هدف اصلي، بررسي قابليتهاي اين فناوري در ايجاد مكانيزمهايي در ساختارهايي است كه توانايي تغيير شكل و انطباق با شرايط محيطي مختلف را داشته باشند از اين رو اين پژوهش با طراحي مكانيزم پنوماتيك به دنبال يافتن راهي براي فرمدهي ساختارهاي مدولار ميپردازد. اهميت اين پژوهش از آنجا ناشي ميشود كه ساختارهاي مدولار سنتي اغلب محدوديتهايي در انعطافپذيري و كارايي دارند، در حالي كه استفاده از فناوري پنوماتيك ميتواند راهكاري نوين براي توسعه معماري سازگار و هوشمند فراهم كند.
روش تحقيق اين پژوهش تركيبي از مطالعات كتابخانهاي، تحليل نمونههاي مطالعاتي، طراحي و شبيهسازي مدلهاي پيشنهادي است. در ابتدا، بررسي جامعي بر روي پيشينه معماري پنوماتيك و ساختارهاي مدولار صورت گرفته است سپس، مكانيزمهاي مختلف پنوماتيك مورد تحليل قرار گرفته و بر اساس معيارهاي طراحي، مدلهاي مختلفي ارائه شدهاند. در مرحله بعد، مدلهاي منتخب از طريق شبيهسازي و آزمايشهاي آزمايشگاهي ارزيابي شده و كارايي آنها سنجيده شده است.
در واقع مسئله اصلي اين پژوهش چگونگي فرمپذير ساختن ساختارهاي مدولار با استفاده از مكانيزمهاي پنوماتيك است و در صورت امكان روش فرمپذيري را بهينه كرد تا علاوه بر انعطافپذيري بالا، پايداري و كارايي مناسب نيز داشته باشند. يافتههاي اين پژوهش نشان ميدهند كه استفاده از مكانيزمهاي پنوماتيك ميتواند راهكاري مؤثر براي بهبود قابليت فرمپذيري، كاهش وزن سازه و افزايش كارايي در معماري مدولار باشد. اين نتايج ميتوانند در طراحي فضاهاي موقت، سازههاي قابل تطبيق با شرايط گوناگون و ساير كاربردهاي مرتبط مورد استفاده قرار گيرند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/27
عنوان به انگليسي
Designing a Pneumatic Mechanism for Creating Morphing Modular Structures
تاريخ بهره برداري
2/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
كيميا باقرزاده همائي
چكيده به لاتين
Pneumatic architecture, as one of the innovative approaches in design and construction that relies on the use of compressed gases to create and maintain structures, has undergone significant transformations over time. The main advantage of these structures lies in their lightweight nature and rapid construction capability, which considerably reduces costs. However, with technological advancements—particularly in the development of new materials and pressure control systems—this type of architecture has found broader applications in larger, more sustainable, and more complex projects, attracting increasing attention for its potential to create dynamic structures.
The primary objective of this research is to explore the capabilities of this technology in developing mechanisms for structures capable of adapting and transforming in response to varying environmental conditions. Accordingly, this study seeks to design a pneumatic mechanism aimed at achieving formability in modular structures. The importance of this research stems from the fact that conventional modular systems often suffer from limitations in flexibility and efficiency, whereas the use of pneumatic technology offers an innovative solution for developing adaptive and intelligent architectural systems.
The research methodology combines literature review, case study analysis, design exploration, and simulation of proposed models. Initially, a comprehensive study of the history of pneumatic architecture and modular structures was conducted. Subsequently, various pneumatic mechanisms were analyzed, and several design models were proposed based on established criteria. In the next phase, selected models were evaluated through simulations and laboratory experiments to assess their performance.
The core problem addressed in this research concerns how to achieve formable modular structures using pneumatic mechanisms and how to optimize their formability to ensure not only high flexibility but also stability and performance efficiency. The findings indicate that pneumatic mechanisms can serve as an effective strategy for enhancing formability, reducing structural weight, and improving efficiency in modular architecture. These results can be applied in the design of temporary spaces, adaptive structures, and other related architectural applications.
كليدواژه هاي فارسي
سازههاي مدولار , ساختار فرمپذير , سازه پنوماتيك , متريال نرم , رباتيك نرم
كليدواژه هاي لاتين
Modular Structures , Morphing Structures , Pneumatic Structures , Soft Material , Soft Robotic
Author
Kimia Bagherzadeh Homaei
SuperVisor
Dr. Abbas Tarkashvand, Dr. Morteza Rahbar