This project delves into the unexplored possibilities of PolRe®, a hybrid synthetic fiber material, in the domain of lightweight interactive kinetic structures and decorative surfaces. It encompasses a wide array of fields, including interactive lightweight construction design, bending-active textile hybrids, form-finding, the circular economy, and mass customization. The research unfolds through three primary stages: prototype design, parametric simulation and optimization, and physical-scale testing. The methodology employed incorporates the following approaches: 1. Finite Element Analysis (FEA) based mechanical performance simulation, utilizing Kangaroo and Karamba for analysing structural behaviour, as well as the parametric tool GH for simulating weaving surfaces. 2. Adoption of the evolutionary multi-objective optimization tool Wallacei to prioritize objectives, with a focus on minimizing material consumption, reducing force displacement, and maximizing available coverage volume. 3. Integrating the Arduino interactive system into the physical model to govern dynamic behaviour and lighting systems, thereby enhancing user experience. 4. Guiding material usage and practical hand-weaving applications through a customized parametric website, facilitating a thoughtful and efficient approach to construction. The objective of this research is to develop a user-friendly, assembly-disassembly capable, and customizable prototype of hybrid textile structures. These prototypes will demonstrate heightened interactivity and variability, enabling them to adapt to diverse spatial requirements. By exploring the potential of the "weaving octopus" prototype, this project aims to contribute to advancements in lightweight construction design while promoting sustainable practices within the realm of textile architecture. 1. Finite Element Analysis (FEA) based mechanical performance simulation, utilizing Kangaroo and Karamba for analysing structural behaviour, as well as the parametric tool GH for simulating weaving surfaces. 2. Adoption of the evolutionary multi-objective optimization tool Wallacei to prioritize objectives, with a focus on minimizing material consumption, reducing force displacement, and maximizing available coverage volume. 3. Integrating the Arduino interactive system into the physical model to govern dynamic behaviour and lighting systems, thereby enhancing user experience. 4. Guiding material usage and practical hand-weaving applications through a customized parametric website, facilitating a thoughtful and efficient approach to construction. The objective of this research is to develop a user-friendly, assembly-disassembly capable, and customizable prototype of hybrid textile structures. These prototypes will demonstrate heightened interactivity and variability, enabling them to adapt to diverse spatial requirements. By exploring the potential of the "weaving octopus" prototype, this project aims to contribute to advancements in lightweight construction design while promoting sustainable practices within the realm of textile architecture.

Questo progetto esplora il potenziale inesplorato di PolRe®, un materiale ibrido di fibra sintetica, nel campo delle strutture cinetiche interattive leggere e delle superfici decorative. Comprende diversi ambiti, tra cui il design interattivo di costruzioni leggere, ibridi tessili attivi alla flessione, ricerca della forma, economia circolare e personalizzazione di massa. La ricerca si sviluppa attraverso tre fasi principali: progettazione del prototipo, simulazione e ottimizzazione parametrica e test su scala fisica. La metodologia utilizzata prevede i seguenti approcci: Simulazione delle prestazioni meccaniche mediante analisi agli elementi finiti (FEA), utilizzando Kangaroo e Karamba per analizzare il comportamento strutturale e lo strumento parametrico GH per simulare le superfici di tessitura. Utilizzo dello strumento di ottimizzazione multi-obiettivo evolutivo Wallacei per dare priorità agli obiettivi attraverso tre principali obiettivi: minimizzazione del consumo di materiale, riduzione dello spostamento delle forze e massimizzazione del volume di copertura disponibile. Integrazione del sistema interattivo Arduino nel modello fisico per controllare il comportamento dinamico e i sistemi di illuminazione, migliorando così l'esperienza utente. Guida all'utilizzo dei materiali e applicazioni pratiche di tessitura a mano tramite un sito web parametrico personalizzato, facilitando un approccio oculato ed efficiente alla costruzione. L'obiettivo di questa ricerca è sviluppare un prototipo di strutture tessili ibride user-friendly, in grado di essere assemblato e smontato e personalizzabile. Questi prototipi mostreranno un'interattività e una variabilità maggiori, consentendo loro di adattarsi a diverse esigenze spaziali. Esplorando il potenziale del prototipo "weaving octopus", questo progetto mira a contribuire agli avanzamenti nel design delle costruzioni leggere promuovendo nel contempo pratiche sostenibili nel campo dell'architettura tessile.

Smart knitted surface : weaving octopus

Zhang, Siman;Cui, Ziqi
2022/2023

Abstract

This project delves into the unexplored possibilities of PolRe®, a hybrid synthetic fiber material, in the domain of lightweight interactive kinetic structures and decorative surfaces. It encompasses a wide array of fields, including interactive lightweight construction design, bending-active textile hybrids, form-finding, the circular economy, and mass customization. The research unfolds through three primary stages: prototype design, parametric simulation and optimization, and physical-scale testing. The methodology employed incorporates the following approaches: 1. Finite Element Analysis (FEA) based mechanical performance simulation, utilizing Kangaroo and Karamba for analysing structural behaviour, as well as the parametric tool GH for simulating weaving surfaces. 2. Adoption of the evolutionary multi-objective optimization tool Wallacei to prioritize objectives, with a focus on minimizing material consumption, reducing force displacement, and maximizing available coverage volume. 3. Integrating the Arduino interactive system into the physical model to govern dynamic behaviour and lighting systems, thereby enhancing user experience. 4. Guiding material usage and practical hand-weaving applications through a customized parametric website, facilitating a thoughtful and efficient approach to construction. The objective of this research is to develop a user-friendly, assembly-disassembly capable, and customizable prototype of hybrid textile structures. These prototypes will demonstrate heightened interactivity and variability, enabling them to adapt to diverse spatial requirements. By exploring the potential of the "weaving octopus" prototype, this project aims to contribute to advancements in lightweight construction design while promoting sustainable practices within the realm of textile architecture. 1. Finite Element Analysis (FEA) based mechanical performance simulation, utilizing Kangaroo and Karamba for analysing structural behaviour, as well as the parametric tool GH for simulating weaving surfaces. 2. Adoption of the evolutionary multi-objective optimization tool Wallacei to prioritize objectives, with a focus on minimizing material consumption, reducing force displacement, and maximizing available coverage volume. 3. Integrating the Arduino interactive system into the physical model to govern dynamic behaviour and lighting systems, thereby enhancing user experience. 4. Guiding material usage and practical hand-weaving applications through a customized parametric website, facilitating a thoughtful and efficient approach to construction. The objective of this research is to develop a user-friendly, assembly-disassembly capable, and customizable prototype of hybrid textile structures. These prototypes will demonstrate heightened interactivity and variability, enabling them to adapt to diverse spatial requirements. By exploring the potential of the "weaving octopus" prototype, this project aims to contribute to advancements in lightweight construction design while promoting sustainable practices within the realm of textile architecture.
SALVATORE , VISCUSO
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
18-lug-2023
2022/2023
Questo progetto esplora il potenziale inesplorato di PolRe®, un materiale ibrido di fibra sintetica, nel campo delle strutture cinetiche interattive leggere e delle superfici decorative. Comprende diversi ambiti, tra cui il design interattivo di costruzioni leggere, ibridi tessili attivi alla flessione, ricerca della forma, economia circolare e personalizzazione di massa. La ricerca si sviluppa attraverso tre fasi principali: progettazione del prototipo, simulazione e ottimizzazione parametrica e test su scala fisica. La metodologia utilizzata prevede i seguenti approcci: Simulazione delle prestazioni meccaniche mediante analisi agli elementi finiti (FEA), utilizzando Kangaroo e Karamba per analizzare il comportamento strutturale e lo strumento parametrico GH per simulare le superfici di tessitura. Utilizzo dello strumento di ottimizzazione multi-obiettivo evolutivo Wallacei per dare priorità agli obiettivi attraverso tre principali obiettivi: minimizzazione del consumo di materiale, riduzione dello spostamento delle forze e massimizzazione del volume di copertura disponibile. Integrazione del sistema interattivo Arduino nel modello fisico per controllare il comportamento dinamico e i sistemi di illuminazione, migliorando così l'esperienza utente. Guida all'utilizzo dei materiali e applicazioni pratiche di tessitura a mano tramite un sito web parametrico personalizzato, facilitando un approccio oculato ed efficiente alla costruzione. L'obiettivo di questa ricerca è sviluppare un prototipo di strutture tessili ibride user-friendly, in grado di essere assemblato e smontato e personalizzabile. Questi prototipi mostreranno un'interattività e una variabilità maggiori, consentendo loro di adattarsi a diverse esigenze spaziali. Esplorando il potenziale del prototipo "weaving octopus", questo progetto mira a contribuire agli avanzamenti nel design delle costruzioni leggere promuovendo nel contempo pratiche sostenibili nel campo dell'architettura tessile.
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Descrizione: Lightweight Construction; Bending-active Textile Hybrids ; Hand-woven; Parametric Design; From-finding; Assembly-Disassembly; Circular economy; Kinetic Adaptive Design; Mass-customization,
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/212733