斯图加特大学推出基于甲壳虫壳的碳纤维馆

大家好，今天由小生来为大家解答以上问题。斯图加特大学推出基于甲壳虫壳的碳纤维馆很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

该项目由Stuttgart大学计算设计研究所(ICD)和结构设计研究所(ITKE)的学术界开发，他们在龙虾外骨骼馆和模仿海胆的结构骨架的基础上进行合作。

ICD研究员和团队成员Marshall Prado解释说：“这个项目为建筑中的纤维复合材料结构提供了一种新方法。”

“它是基于模块化双层纤维复合材料结构自动化机械制造工艺的发展，可以在保持较大几何自由度的同时，将所需的模板减少到最低限度。这使得自然轻质系统的功能原理可以转移到建筑结构中，”他说。

结果是一个带有网状墙壁和天花板的双穹顶亭子。它占地50平方米，重量只有593公斤。

普拉多说，“它不仅提供了独特的建筑表达和空间体验，而且非常轻便，节省资源。”

使用各种甲虫(称为elytra)的高分辨率3D模型，研究人员和学生团队与图宾根大学的生物学家和古生物学家密切合作，分析复杂的内部结构。

他们解释说：“这些轻质结构的性能取决于两层系统的几何形状和天然纤维复合材料的机械性能。”

他们说，“Elytra的形态学基于双层结构，由一个圆柱形的双曲面支撑元件——小梁连接。小梁中的纤维布局用连续纤维融合上下壳节。”

然后将这些结构转化为一系列的设计原理，利用玻璃和碳纤维增强聚合物来实现这种结构，使展馆具有最佳的强度重量比。

开发了一种自动缠绕方法来制造每个纤维模块，该纤维模块用树脂浸渍以增加强度。两个机器人将纤维缠绕在定制的钢架上，钢架可以调整，以满足所有36种必要的几何形状的要求。

该团队表示，“无芯纤维缠绕不仅可以通过不需要单个模具来节省大量资源，而且其本身也是一种非常节省材料的制造工艺，因为没有浪费或切割的零件。”

这个项目是一个正在进行的计划的一部分，该计划研究如何利用建筑物来重建自然的轻质结构。每个展厅的研究和建设历时18个月。

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