Бионика у дизајну

ID: 1080
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Бенгин Ч. Александар
извођачи: Бенгин Ч. Александар
контакт особа: Бенгин Ч. Александар
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 2
облик завршног испита: презентација пројекта
катедра: катедра за ваздухопловство

извођења

циљ

Увођење студената у процес и у процедуру синтезе (стварања) машинског система комбинацијом инжењерског дизајна (конструисања) и индустријског односно бионичког дизајна. Осим тога циљ предмета је и развој креативних способности студената у дизајну машина. Упознавање методологије и процедуре стварања машинског система кроз фазе конципирања, избора параметара, димензија и облика машинских делова, усклађивања својстава (функционалних и естетских) са околином, животном и радном средином.

исход

Студент је уведен у процедуру апстрактног размишљања и креативног генерисања идеја, у методологију развоја нових принципских, концепцијских, на бионици заснованих решења. Обучен је за дизајнирање машинских делова и система на бази бионичких принципа, функционалних, технолошких, естетских, ергономских и других. Обучен је да реализује прорачуне ради међусобног усклађивања параметара машинских делова са ограничењима, за развој облика и димензија.

садржај теоријске наставе

Историја и развој бионичких система. Искуство у инжењерству: летењу, пловидби, грађевинарству, архитектури и војном градитељству. Укључивање бионичких аспеката у процес дизајнирања и конструисања машинских система. Математички постулати бионичких система. Фибоначијев низ. Фибоначијева спирала. "Златни" пресек (однос) и "Златни" угао. Утицај златног односа на инжењерски дизајн. Појам фрактала и фракталне геометрије. Канторов скуп. Еуклидизација природних облика. Ефекти размере, облика и сличности у природи и њихов утицај на развој савремених машинских конструкција и система. Енергетска ефикасност природних система као узор у дизајнирању савремених инжењерских конструкција, искуство летења, пловидбе, енергетике, процесне технике, војне технике и др. Природни (бионички) градивни материјали. Савремени композитни материјали. Термопластични и термореактивни материјали у инжењерству. "Паметни" (Smart) и функционални материјали у инжењерским конструкцијама и савременом дизајну.

садржај практичне наставе

Утицаји Леонарда Да Винчија, Сер Џорџа Кејлија, Ота Лилиентала, Густава Ајфела, Раул Франсеа и Граф фон Цепелина. Примена биостратегијских процеса у духу испуњења законитости норми биолошке еволуције које треба преточити у прихватљиво техничко решење. Десет основних принципа природних конструкција. Имплементација бионичких пропорција хуманоида и утицај на ергономски дизајн. Неки карактеристични односи (бројеви) који карактеришу одређене ефекте сличности и размере у природи. Бионички дизајн – гледишта и узори. Дрво, биљна влакна, влакна животинског порекла: вуна, свила, паукова мрежа и др. Природне смоле. Вештачке смоле – Матрични (везивни) материјали: Епоксидне, Полиестерске, Винил-естерске, Фенолне, Полиимидне, Бизмалеимидне и др. Ћелијски материјали, интелигентна оптичка влакна. Електро и магнетни реостатици. Полупроводнички спинотроници. Магнетни материјали. ДНК нанопроизводи.

услов похађања

нема посебних услова

ресурси

Лабораторија за Дизајн у Машинству. Скрипта: Б. Рашуо, Бионика у Дизајну, Машински факултет Универзитета у Београду, 2011, Б. Рашуо, Технологија производње летелица, Машински факултет, Београд, 1995 и Б. Рашуо, Механика лета, Машински факултет Универзитета у Београду, 2011, обухватају потребан материјал за предавања, вежбе, израду задатака и семинарских радова. Потребни додатни материјали (handouts , поставке задатака, семинарских радова и др.) дају се на web-страницама или умножени на папиру. Електронски материјали већег обима студентима могу бити доступни у непосредном контакту.

фонд часова

укупан фонд часова: 30

активна настава (теоријска)

ново градиво: 8
разрада и примери (рекапитулација): 2

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 4
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 4
пројекат: 0
консултације: 2
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 5
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 15
тест/колоквијум: 0
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 55
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 35

литература

Б. Рашуо, Бионика у Дизајну, Машински факултет Универзитета у Београду, 2012;