An investigation of the dynamic response of architectural kerf structures
An investigation of the dynamic response of architectural kerf structures
复制标题
建筑切缝结构动力响应研究
DOI：
10.1007/s00707-021-03108-z
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Muliana, Anastasia
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shahid, Zaryab;Hubbard, James E.;Kalantar, Negar;Muliana, Anastasia
切口是一种减材制造方法，用于从刚性平面材料创建柔性表面。虽然切口结构由于其令人愉悦的美学而在室内和室外建筑中无处不在，但它们具有用于调谐室内声学和改变建筑物对风、交通等的动态响应的潜在应用，通过改变它们的几何参数（切口图案、切割密度、切割厚度等），并使切口单元局部变形。然而，切缝结构的动态响应从来没有被探索过。本研究提出了一个调查的动态响应，在模态振型，固有频率，和应力波传播的柔性切口细胞。材料行为的影响，即，弹性和粘弹性对切口细胞动态响应的影响也进行了研究。数学模型用于理解材料行为、几何切口图案和动态响应之间的相互作用。利用激光扫描测振仪对不锈钢和中密度纤维材料的两种切槽进行了实验测试，研究了切槽的振型和频率。从数学模型的响应进行比较，以验证建模方法的实验结果。了解与它们的几何和材料特性相关联的切口细胞的动态响应可以导致暴露于各种动态载荷的切口结构的系统设计。
Kerfing is a subtractive manufacturing method to create flexible surfaces from stiff planar materials. While kerf structures are ubiquitous in indoor and outdoor architectures due to their pleasing aesthetics, they have potential applications for tuning the indoor acoustics and altering the dynamic response of a building from wind, traffic, etc., by varying their geometrical parameters (kerf pattern, cut density, cut thickness, etc.) and locally deforming the kerf cells. However, the dynamic responses of kerf structures have never been explored before. This research presents an investigation of the dynamic response, in terms of mode shapes, natural frequencies, and stress wave propagation, of the flexible kerf cells. The influence of the material behavior, i.e., elastic and viscoelastic, on the dynamic response of the kerf cells is also investigated. Mathematical models are used to understand the interplay between material behavior, geometrical kerf pattern, and dynamic responses. Experimental tests using scanning laser vibrometry are performed to study the mode shapes and frequencies on two kerf cells with stainless steel and medium density fiber materials. Responses from the mathematical models are compared to experimental results in order to validate the modeling approach. Understanding the dynamic responses of kerf cells in association with their geometrical and material characteristics can lead to a systematic design of kerf structures exposed to various dynamic loadings.
登录
查看更多内容
用于创建自由形状结构的切口图案的力学
影响因子：
2.7
作者：
Chen, Renzhe;Turman, Coby;Jiang, Mingliang;Kalantar, Negar;Moreno, Michael;Muliana, Anastasia
通讯作者：
Muliana, Anastasia
迈向自适应建筑表皮 - 设计温度响应曲线表面
DOI：
10.52842/conf.caadria.2018.2.329
发表时间：
2018
期刊：
CAADRIA proceedings
影响因子：
--
作者：
M. Mansoori
通讯作者：
M. Mansoori
通知可变形模板 - 通过 Kerfing 参数化不可拉伸膜的变形行为
DOI：
10.52842/conf.caadria.2018.2.339
发表时间：
2018
期刊：
CAADRIA proceedings
影响因子：
--
作者：
Negar Kalantar;A. Borhani
通讯作者：
A. Borhani
MDF 切口结构的粘弹性响应
DOI：
10.12783/asc36/35749
发表时间：
2021
期刊：
American Society for Composites 2021
影响因子：
--
作者：
Aryabhat Darnal;Zaryab Shahid;Ji;M. Moreno;Nastasia Muliana
通讯作者：
Nastasia Muliana
DOI：
10.1007/978-3-030-03676-8_27
发表时间：
2019
期刊：
Lecture Notes in Civil Engineering
影响因子：
--
作者：
M. Mansoori;Negar Kalantar;T. Creasy;Zofia K. Rybkowski
通讯作者：
Zofia K. Rybkowski