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नया सॉफ्टवेयर उत्पत्ति संरचना डिजाइन गति

Anonim

जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने एक नया कंप्यूटर-एडेड दृष्टिकोण विकसित किया है जो ओरिगामी-आधारित संरचनाओं के लिए डिजाइन प्रक्रिया को सुव्यवस्थित करता है, जिससे इंजीनियरों और वैज्ञानिकों के लिए ग्राफिकल रूप से नए विचारों को अवधारणात्मक बनाना आसान हो जाता है जबकि साथ ही संरचना बनाने के लिए आवश्यक अंतर्निहित गणितीय डेटा उत्पन्न होता है वास्तविक दुनिया।

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हाल के वर्षों में ओरिगामी पेपर फोल्डिंग तकनीक प्राचीन कला के लिए व्यावहारिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों को खोजने पर केंद्रित अनुसंधान प्रयासों के केंद्र में रही है, जिसमें तैनाती एंटेना से लेकर रोबोटिक हथियारों तक के विचार शामिल हैं।

जॉर्जिया टेक स्कूल ऑफ सिविल एंड एनवायरनमेंटल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर ग्लौसियो पॉलिनो ने कहा, "हमारा काम कम्प्यूटेशनल रूप से डिज़ाइन के वास्तविक उत्पत्ति व्यवहार की भविष्यवाणी करने का साधन प्रदान करता है - जो अब तक आसानी से नहीं किया गया है।" "नए सॉफ्टवेयर के साथ, हम आसानी से कल्पना कर सकते हैं और, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि, तैनाती, आत्म-संयोजन, और अनुकूलनीय उत्पत्ति प्रणालियों के व्यवहार का अभियंता।"

शोध, जिसे नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया था और रॉयल सोसाइटी ए की पत्रिका कार्यवाही में 11 अक्टूबर को रिपोर्ट किया गया था, जिसमें एक फोल्ड शीट के दो पहलुओं के बीच बातचीत को अनुकरण करने के लिए एक कंप्यूटर मॉडल बनाना शामिल था, जिसमें कितनी आसानी से और कितनी दूर गुना मोड़ जाएगा और फ्लैट विमानों आंदोलन के दौरान कितना विकृत होगा।

एक बार सभी वर्ग एक साथ जुड़े हुए थे और मूल रूप से ओरिगामी के टुकड़े का प्रतिनिधित्व करते थे, मॉडल अनुकरण कर सकता है कि संरचना किस तरह की सामग्री के आधार पर व्यवहार करेगी - सॉफ्ट पेपर से हार्ड प्लास्टिक या धातु तक - वस्तु बनाने के लिए उपयोग की जाएगी।

प्रोजेक्ट पर काम करने वाले जॉर्जिया टेक स्नातक छात्र के लियू ने कहा, "इस प्रकार का मॉडलिंग पहले ही परिमित तत्व विश्लेषण का उपयोग कर संभव था, लेकिन यह समय लेने वाली प्रक्रिया है जिसमें घंटों या दिन लग सकते हैं और बहुत अनावश्यक डेटा प्रदान करते हैं।" । "हमारी नई प्रक्रिया बहुत तेज है और हमें उत्पत्ति के काम के लिए अंतर्निहित डेटा देता है।"

सॉफ़्टवेयर, जिसे मेरिलिन कहा जाता है, शोधकर्ताओं को अनुकरण करने की अनुमति देता है कि ओरिगामी संरचनाएं विभिन्न कोणों से संपीड़न बलों को कैसे प्रतिक्रिया देगी - एक समय में या कई एक साथ। शोधकर्ता तब उपयोग किए जाने वाले सामग्री के प्रकार के पैरामीटर को तुरंत समायोजित कर सकते हैं या यह देखने के लिए कि किस कोण को संकुचित किया गया है, यह देखने के लिए कि यह टुकड़े के व्यवहार को कैसे बदल देगा।

उनके सिमुलेशन में से एक के लिए, शोधकर्ताओं ने एक फोल्ड करने योग्य शराब की बोतल उपहार बैग बनाया जो एक बेलनाकार शैल ओरिगामी का उपयोग करता है जिसे क्र्रेसलिंग पैटर्न कहा जाता है। जब संरचना के शीर्ष को थ्रेसहोल्ड बिंदु पर संपीड़ित किया जाता है, तो बैग के खंड कई चरणों में स्वयं पर पतन हो जाते हैं।

"सॉफ्टवेयर हमें यह देखने की इजाजत देता है कि संरचना में ऊर्जा कहाँ संग्रहित की जाती है और बेहतर समझते हैं और भविष्यवाणी करते हैं कि ऑब्जेक्ट कैसे मोड़ेंगे, मोड़ और स्नैप करेंगे, " पॉलिनो ने कहा।

पॉलिनो और उनकी टीम ने हाल ही में एक आत्मकमी संरचना तैयार की है जिसे विभिन्न आकारों में बदलने के लिए पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। लक्ष्य उन संरचनाओं के लिए आधारभूत कार्य रखना था जो अंततः स्वयं को फिर से कॉन्फ़िगर कर सकते थे, जैसे एक एंटीना जो इसके आकार को बदल सकती है और विभिन्न आवृत्तियों पर काम कर सकती है।

पॉलिनो ने कहा, "इस नए डिजाइन दृष्टिकोण के साथ, हम डिजाइन के हर पुनरावृत्ति के साथ अंतर्दृष्टि प्राप्त करने में सक्षम हैं, जो हमारे डिजाइन विकल्पों का मार्गदर्शन करेगा और आखिरकार हमें इन संरचनाओं को सुदृढ़ करने के लिए और अधिक शक्ति प्रदान करेगा।"

सॉफ़्टवेयर को अन्य शोधकर्ताओं के उपयोग के लिए मुफ़्त प्रदान किया जाएगा और जॉर्जिया टेक में स्नातक छात्रों के लिए शैक्षिक उपकरण के रूप में उपयोग किया जाएगा।

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कहानी स्रोत:

जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी द्वारा प्रदान की गई सामग्री। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. के लियू, जीएच पॉलिनो। गैर-कठोर उत्पत्ति के गैरलाइनर यांत्रिकी: एक कुशल कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोणरॉयल सोसायटी की कार्यवाही ए: गणितीय, भौतिक और इंजीनियरिंग विज्ञान, 2017; 473 (2206): 20170348 डीओआई: 10.10 9 8 / आरएसपीए.2017.0348