多面体セルにより構成される泡構造を用いた形の提案
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概要
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泡は複数集合したときは多面体になる。この中空の多面体は、周囲の状況が許す限りその表面積が最小となるように空間内を隙間なく分割する。泡構造とは、この多面体によって構成される構造体のことである。このような構造材料には三次元的な耐荷重性があり、また軽量化を果たすことができると考える。さらに、泡構造は閉じたセルにより構成されているため断熱性、防音性も期待できる。構造の解析を行うなめに、セルの大きさが三種類の泡構造体を制作し、圧縮試験を行った。次に椅子を題材にした有限要素解析を行い、応力分布を視覚化した。圧縮試験の結果、セルの大きさが小さくなるに従い圧縮強度が増す傾向にあることが明らかになり、有限要素解析の結果を見ると、局所的な応力集中が起きることはなく、応力が構造体全体に伝わった。さらに無応力部を取り除き、力学的に無駄のない形態を追求するとすその広がった形となった。またこのような作業を繰り返すと、力学的な働きをする個所がやや増えたが、最大応力はほとんど変わることがなかった。以上を参考に、最終的に泡構造の構造的な特徴を表現した椅子と泡構造材料の軽量、断熱性の特徴を活かした移動式簡易空間制作した。
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