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Proposition and design of a new Micro-Architected Domes family:A biomimicry-based approach

Frontiers of Architectural Research 2024年第3期13卷 650-667页

作者： Nadir Rihani Iatimad Akhrif Mostapha El Jai Euromed Polytechnic School Euromed Center of ResearchEuromed University of FesFesMorocco Mechanic Mechatronic and Command LaboratoryENSAM-MeknesMoulay Ismail UniversityMeknesMorocco

In the last decade,micro-architected structures have gained significant attention in academia and industry for their lightweight,strong,and thermally efficient *** by biomimicry design,this paper presents a novel ribbed family of additively manufactured Micro-Architected Domes(MAD).The design incorporates tetrapod pyramid unit cells,golden ratio-based fractal patterns,Schoen’s Minimal Gyroid,and spherical *** study focuses on dome radius,height,and azimuth/elevation partitioning as input variables,with the main output being ribbed micro-cell *** relationships between unit-cells’diameter and input variables were established through problem-solving and numerical computations:linear dependency with the dome radius and hyperbolic dependency with the azimuth and elevation *** proposed design successfully adhered to the Surface-to-Volume ratio of Schoen’s Minimal Gyroid,achieving an average volume relative density of 2.5%,confirming its lightweight *** feasibility of the design was further supported by fabricating three specimens using Filament Fused *** research showcases the potential of biomimicry-inspired micro-architected structures,paving the way for innovative applications in various fields.

关键词： Micro-architected structures Domes Biomimicry mathematical design Optimization Fractal decomposition

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