Interactive Structures

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出版者:
作者:Vassigh, Shahin
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2007-11
价格:$ 67.80
装帧:
isbn号码:9780470262696
丛书系列:
图书标签:
  • 结构设计
  • 交互设计
  • 建筑学
  • 计算机图形学
  • 数字制造
  • 参数化设计
  • 生成设计
  • 可视化
  • 算法设计
  • 创新方法
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具体描述

Understanding structures is core to the education of the professional architect and engineer. Using three-dimensional computer generated models, animations, audio narration, and interactive quizzes, this unique product explains the fundamentals of structural behavior and analysis in an easy-to-understand manner. Interactive Structures utilizes a multi-media format that permits users to draw a direct relationship between structural analysis theory and its practical application within existing buildings. This approach is better suited to the skills, disposition and learning needs of architecture, non-engineering and entry-level engineering students. New to this version are the addition of metric measurements and upgraded functionality of quizzes and exercises. Twenty-four building structures designed by renowned architects are also modeled to show the variety of structural types and behavior.

《互动结构:概念、设计与应用》 本书并非探讨名为“互动结构”的特定书籍内容,而是以“互动结构”为主题,深入剖析其在多学科领域中的理论基础、设计方法、实现技术以及广泛的应用前景。我们将一同探索那些能够感知环境、响应变化并与使用者或系统进行动态交互的构造形式。 第一部分:互动结构的理论基石 在本部分,我们将追溯互动结构的概念演变,从早期对适应性材料和动态系统的探索,到如今与数字技术、人工智能的深度融合。我们会审视触发互动结构工作的核心原理,包括但不限于: 感知机制: 传感器技术(如压力、温度、光线、声音、生物信号传感器)的工作原理及其在结构中的集成方式。我们将探讨如何设计能够准确捕捉环境或使用者意图的感知单元。 响应机制: 执行器(如电机、液压系统、形状记忆合金、气动装置)的种类、特性及其在结构中实现形变、运动或功能改变的路径。我们将深入研究不同响应机制的优劣势,以及如何根据具体需求进行选择和优化。 控制策略: 从简单的预设模式到复杂的反馈回路和自适应算法,我们将分析控制系统在实现结构智能互动中的作用。这包括状态机、规则引擎、机器学习模型等在结构控制中的应用。 信息交互: 探讨结构如何通过物理形态的变化、光影效果、声音提示或与其他设备的无线通信来传递信息,与使用者或环境建立有效的沟通桥梁。 第二部分:互动结构的设计哲学与方法论 设计互动结构需要跨越传统工程与艺术、科学的界限。本部分将聚焦于创造性设计过程和关键技术: 形态与功能关联: 探索结构形态如何直接影响其互动能力,以及如何通过参数化设计、生成式设计等方法来优化形态以满足特定互动需求。我们将研究如何将生物形态学、仿生学等理念融入设计,创造既具美感又富功能性的互动结构。 材料科学的创新: 介绍可变形材料、响应性材料(如压电材料、光敏材料、智能织物)以及它们在实现结构动态性方面的潜力。我们将讨论这些新材料的加工技术、集成方法以及可持续性考量。 计算辅助设计: 详细阐述利用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)工具来模拟、分析和优化互动结构的性能。我们将介绍有限元分析(FEA)、计算流体动力学(CFD)以及为互动结构设计的特定模拟软件。 原型制作与测试: 涵盖从概念模型到功能原型的制作流程,以及在不同尺度下进行性能评估和用户测试的关键步骤。我们将讨论3D打印、机器人辅助制造等先进制造技术在原型制作中的应用。 人机交互设计: 强调用户体验(UX)在互动结构设计中的核心地位,研究如何通过直观的操作界面、自然的互动方式以及个性化的响应来提升用户满意度。 第三部分:互动结构的多元化应用领域 互动结构的潜力无穷,其应用渗透到我们生活的方方面面: 建筑与城市设计: 探讨可调节的建筑外墙、响应天气变化的遮阳系统、动态变化的公共空间构件、以及能够引导人流和提供信息的城市基础设施。我们将审视互动结构如何提升建筑的节能性、舒适性和适应性,以及如何构建更智能、更具活力的城市环境。 产品设计与消费电子: 介绍具有可变形态的家具、能够适应用户需求的电子设备、交互式玩具以及医疗康复辅助器具。我们将分析互动结构如何为产品带来更丰富的用户体验和情感连接。 艺术装置与表演: 审视互动结构在雕塑、装置艺术、舞台设计和新媒体艺术中的应用,它们如何成为艺术家表达思想、创造沉浸式体验的媒介。 机器人学与自动化: 探讨软体机器人、可重构机器人以及能够与环境进行复杂交互的自动化系统,这些系统往往依赖于精密的互动结构实现其功能。 虚拟现实与增强现实: 研究互动结构如何在物理世界中模拟和增强虚拟体验,例如提供触觉反馈的设备或能够根据虚拟环境变化的物理反馈装置。 医疗与健康: 介绍用于康复训练的自适应设备、能够监测生理信号并作出响应的穿戴设备、以及用于手术辅助的柔性机器人。 第四部分:挑战与未来展望 在深入探讨互动结构的同时,我们也将审视其当前面临的挑战,包括: 能耗与效率: 如何在实现复杂互动的同时,最大程度地降低能耗,提高系统的能源效率。 可靠性与耐用性: 如何设计能够长时间稳定运行、抵御环境因素影响的互动结构。 成本与可制造性: 如何将先进的互动结构技术转化为经济可行且易于大规模生产的解决方案。 伦理与社会影响: 互动结构在改变人类生活方式的同时,可能带来的伦理考量和潜在的社会影响。 最后,我们将对互动结构未来的发展趋势进行展望,包括与人工智能、物联网、生物技术的进一步融合,以及它们在应对气候变化、提升人类福祉方面可能扮演的关键角色。 本书旨在为建筑师、设计师、工程师、艺术家、研究者以及对未来科技充满好奇的读者提供一个全面而深入的视角,共同探索互动结构的无限可能。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本《Interactive Structures》我真的找了很久了!我的工作领域经常需要接触到一些比较前沿的结构设计和动力学模拟,市面上很多书要么过于理论化,要么就是一些零散的案例堆砌,很难找到一本能系统性地讲解“交互”这个概念在结构设计中应用的。我当时看到这本书的名字,就觉得非常符合我的需求。虽然我还没来得及深入研读,但从目录和前言来看,它似乎真的能填补我一直以来想要的那块空白。我特别期待它在“响应式结构”、“自适应材料”这些方面的论述,希望能有更具体的理论框架和实际应用案例。我猜想这本书的作者一定是一位非常有洞察力的专家,能够将抽象的物理原理与前沿的工程实践巧妙地结合起来。毕竟,现在很多智能化、人性化的设计都需要结构本身具备一定的“思考”和“反应”能力,而不仅仅是作为静态的支撑。我非常好奇书中会提供哪些新颖的思考方式和解决问题的思路,希望它能给我带来新的灵感,帮助我在项目中有突破性的进展。

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《Interactive Structures》这本书的名字本身就充满了吸引力,它所指向的“交互”概念,我觉得是未来工程设计的一个重要方向。我一直对那些能够“思考”和“反应”的工程作品充满着好奇。我猜想这本书会探讨如何通过设计结构来模拟生物体的某些特性,比如感知、决策和执行。例如,如何在材料层面实现“记忆效应”或者“自适应性”,又或者如何在整体结构层面设计出能够根据载荷变化而改变形态的机制。我脑海中浮现出很多可能的应用场景:能够根据日照强度自动调节透光率的建筑立面,能够感知人体姿势并做出相应支撑调整的座椅,甚至更复杂的,能够根据交通流量自动优化路径的智能道路系统。我希望这本书能够提供一些前沿的研究成果和理论框架,帮助我理解这些“智能”的来源,以及如何将这些概念转化为实际的设计方案。

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拿到《Interactive Structures》这本书,我第一眼就被它简洁而富有设计感的封面吸引了。虽然我还没有时间细致地阅读,但仅仅从它所传达出的“互动”和“动态”的概念,我就能预感到它将是一本非常与众不同的结构工程书籍。我平时工作中接触到的大多是传统的静力学和动力学分析,对于如何让结构“活起来”,如何让它们能够根据外部条件做出智能响应,一直是我比较关注但缺乏深入了解的领域。我个人猜想,这本书可能在介绍一些基于仿生学或者生物力学的结构设计理念,通过模仿自然界中生物体的适应性来创造更高效、更灵活的工程结构。我非常期待书中能够探讨一些关于“分布式传感网络”、“协同控制算法”在结构健康监测和主动控制方面的应用。毕竟,我们现在面临的环境挑战越来越严峻,如何设计出能够与环境和谐共处,甚至能够改善环境的结构,是未来发展的必然方向。

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拿到《Interactive Structures》这本厚厚的书,我迫不及待地翻看了目录,感觉这本书的内容将会非常丰富和前沿。我一直对结构与环境之间的“对话”和“互动”很感兴趣。市面上有很多关于结构力学和材料学的书,但很少有能将“交互性”作为一个核心主题来深入探讨的。我猜想这本书可能会涉及一些关于“多场耦合”的分析,例如温度、湿度、电磁场等如何影响结构的力学性能,以及结构如何反过来影响这些场。我特别关注书中是否会提到一些关于“智能材料”在结构中的应用,比如形状记忆合金、压电材料、或者其他能够响应外部刺激而改变自身属性的材料。我脑海中会联想到一些未来化的设想,例如能够根据天气变化自动改变隔热性能的墙体,或者能够根据地震波的频率自动进行能量耗散的减震装置。如果这本书能为这些设想提供理论上的支撑和技术上的启示,那将是非常有价值的。

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最近在看《Interactive Structures》这本书,感觉这本书的切入点非常有意思。它不像我之前看过的那些纯粹的结构力学教材,而是从一个更“动态”和“行为化”的角度来审视结构。我尤其对书中关于“反馈机制”和“自愈合结构”的章节充满了好奇。我总觉得,未来的结构不应该只是被动地承受载荷,而应该能够感知环境变化,甚至主动做出调整。这本书会不会探讨如何通过集成传感器、执行器以及智能材料来实现这种“生命力”?我设想,在建筑、桥梁、甚至更精细的机械结构中,都可能从中找到创新的解决方案。例如,一个能够感知风力大小并自动调整形态以降低阻力的桥梁,或者一个在受损后能够自我修复裂缝的飞机机翼,这些听起来都像是科幻小说里的情节,但如果这本书能提供理论基础和潜在的技术路径,那就太令人兴奋了。我对书中关于“非线性行为”和“概率性响应”的论述也非常感兴趣,因为现实世界中的许多结构问题都远非线性的。

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