The center-hand bone system of vertebrates is a model for a load-adaptive artificial wing for surfboard fins with intelligent mechanics. The performance characteristics are improved, the geometry in a future design can be more compact, geometry reduction, elasticity and compactness lead to an extremely robust, regenerative and thus resilient wing system.
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- Introduction
- Surfboardfins
- Hands
- Bionics
- Emerging SuPerformance
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Aufsatz untersucht das Konzept der SuPerformance, das auf der Prinzipien der Bionik basiert und die Kombination von Downsizing, Affiner Skalierung und Emergenz beschreibt. Das Hauptziel ist die Entwicklung eines robusten, adaptiven und leistungsstarken Tragflügelsystems für Surfboardfinnen, inspiriert durch das Mittelhandknochensystem von Wirbeltieren.
- Bionik und intelligente Mechanik (i-mech)
- Downsizing und affine Skalierung
- SuPerformance als Emergenzphänomen
- Anwendungen in der Surfboardfinnen-Technologie
- Analyse des Mittelhandknochensystems von Wirbeltieren
Zusammenfassung der Kapitel
- Abstract: Der Aufsatz stellt das Konzept der SuPerformance vor, das auf der Anpassungsfähigkeit und Leistungsstärke des Mittelhandknochensystems von Wirbeltieren basiert. Dieses Prinzip soll auf Surfboardfinnen übertragen werden, um die Leistung zu verbessern und die Konstruktion kompakter zu gestalten.
- Introduction: Der Aufsatz führt in die Bedeutung von Bionik und Downsizing in der Entwicklung von Strömungsbauteilen ein. Die BIONIC RESEARCH UNIT der Beuth Hochschule für Technik Berlin forscht an der Übertragung von biologischen Prinzipien auf maritime Zukunftstechnik, insbesondere im Bereich der intelligenten Mechanik (i-mech).
- Surfboardfins: Das Kapitel stellt das traditionelle Konstruktionsprinzip von Surfboards und die Funktion von Finnen als Tragflächen vor. Es hebt die Besonderheit von Surfboardfinnen als „Originale“ für die Forschung hervor und betont die Rolle der strukturellen Elastizität der Finnen.
- Hands: Dieses Kapitel widmet sich dem Mittelhandknochensystem von Wirbeltieren als Vorbild für die SuPerformance-Technologie. Es beschreibt die evolutionäre Entwicklung der Hand und die Bedeutung des Handgelenks als „verzahntes Scharniergelenk“.
- Bionics: Das Kapitel geht tiefer auf die intelligente Kinematik (i-mech) des Mittelhandknochensystems ein. Es untersucht die Funktionsursachen und kinematischen Eigenschaften dieses biologischen Systems, um Erkenntnisse für die Entwicklung von artifiziellen Kinematiken zu gewinnen.
- Emerging SuPerformance: Das Kapitel stellt die Anwendung des biologischen Prinzips der adaptiv-flexiblen Wirbeltierhand auf Surfboardfinnen vor. Die kinematische Analyse führt zu einer konkaven Tragflächenwölbung, die die Auftriebsleistung verbessert, die Konstruktion kompakter macht und die Resilienz erhöht.
Schlüsselwörter
SuPerformance, Downsizing, Affine Skalierung, Bionik, Intelligente Mechanik (i-mech), Mittelhandknochensystem, Wirbeltiere, Surfboardfinnen, Adaption, Leistung, Resilienz, Emergenz, Fluid-Struktur-Wechselwirkung.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet "SuPerformance" bei Surfboardfinnen?
SuPerformance beschreibt ein bionisches Konzept, das durch Downsizing und affine Skalierung ein leistungsstarkes, adaptives und robustes Tragflügelsystem für Finnen ermöglicht.
Wie dient die Wirbeltierhand als Vorbild für diese Technik?
Das Mittelhandknochensystem von Wirbeltieren dient als Modell für intelligente Mechanik, da es belastungsadaptiv ist und komplexe kinematische Bewegungen ermöglicht.
Was ist "Intelligente Mechanik" (i-mech)?
i-mech bezeichnet Systeme, die durch ihre strukturelle Gestaltung und Elastizität in der Lage sind, sich aktiv oder passiv an Strömungsbedingungen anzupassen (Adaption).
Welche Vorteile bietet die konkave Tragflächenwölbung?
Sie verbessert die Auftriebsleistung, ermöglicht eine kompaktere Bauweise der Finnen und erhöht die Resilienz des gesamten Systems gegenüber äußeren Kräften.
Was versteht man unter affiner Skalierung in diesem Kontext?
Affine Skalierung bezieht sich auf die geometrische Anpassung und Reduktion von Bauteilen, ohne deren funktionale Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen, oft resultierend in kompakteren Designs.
- Citation du texte
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Auteur), 2017, Superformance of Surfboard Fins, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/351786
