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《天津大学》 2002年
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空间结构仿生工程学的研究

高福聚  
【摘要】: 各类空间结构的出现往往都受到了自然界的启迪,自然界的创造能力常常要超越人类的设计和想象能力。利用仿生学的原理,我们可以更好地理解和发展空间结构。仿生工程学是关于应用有关生物学知识体系去解决工程和社会问题的分支科学。生物以最少的材料,构造了坚固、美观实用的外形和生存空间的事实,确实达到了令人惊叹的地步。 本文就是从这个角度出发,运用仿生学原理来理解、分析和发展空间结构。首次将仿生学和空间结构相结合来研究,不仅认识到生物体结构发展进化的各种合理性,同时也注意到了其局限性;指出了建筑结构与生物结构的统一性、建筑与生命活动的标度性和建筑仿生研究的条件与限制。本文开创性的研究工作,主要体现在以下几个方面: 1)根据历史考古资料,追踪了仿生学思想在人类建筑活动方面的潜意识运用、现代空间结构的原始雏形和历史发展,以及的宗教、民俗、历史、文化对于建筑结构和形式的影响; 2)从形态、力学、材料、功能和施工(制造、安装)等方面,寻找仿生学在空间建筑结构领域应用的一般规律和实际例证; 3)对于空间结构仿生工程学的研究,在研究原则和方法中,引入了分形、拓扑、混沌和组合等现代数学的概念,提出了特征标度的概念和思想; 4)展望、预测了仿生工程学在空间结构领域的研究、应用和发展趋势;确定了近期空间结构领域内仿生研究的重点内容,等等。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU399;TU18

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