Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ПРЕДЕЛЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРИРОДНЫХ И ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Клюев С.В., Клюев А.В.

Многочисленные попытки инженеров скопировать природные конструкции в технике принесли пока скромные результаты. При исследовании механических процессов в живых организмах следует считаться с относительно самостоятельными, качественно отличными от физических биологическими законами, влияющими на процесс роста.

Фундаментальная структура биологической системы является итогом процесса эволюционной оптимизации, который существенно отличается от способов оптимизации в технике. Свободу инженера сдерживает число переменных проекта. Для природы этот фактор не имеет существенного значения.

В природе на протяжении большого числа поколений за счет процесса изменчивости с последующим закреплением форм и отбора совершается приближение к оптимуму. Ввиду постоянного изменения внешних условий изменчивость свойств организмов не обладает строгой направленностью. Поэтому часто конструктивные решения в природе отличаются чрезмерным усложнением с точки зрения биомеханики. Реализуется не наиболее очевидное, с позиций физических законов, а исторически возникшее в ходе эволюции.

Специфика механики организмов определяется также иерархической функциональной структурой биологических систем. Сфера действия функциональных взаимосвязей простирается от молекулярного уровня до уровня целостного организма. Так, элементарные балочные построения в структуре костного вещества являются ответом на нагрузку, приложенную к скелету (каркасу). Оптимальное положение костных балочек не запрограммировано генетически, а возникает как ответ на нагружение скелета в процессе морфогенеза.

Идентификация организмов инженерных конструкций возможна до определенного предела, определяемого правомочностью ввода тех или иных феноменологических характеристик материалов (модулей упругости, вязкости и др.). Последние не указываются в рамки подхода, основанного на принципах молекулярной организации.

Понятие материла в технике связано с некоторым однородным веществом, в то время как в структуре живой ткани приспособление конструкции к выполняемой функции проявляется уже на клеточном уровне.

Моделирование в конструкционной бионике является инструментом для решения практических задач. Если функциональное назначение природной конструкции тождественно постановке технической задачи, она может стать прообразом инженерной конструкции, т.е. служить начальным приближением при решении проектной задачи.


Библиографическая ссылка

Клюев С.В., Клюев А.В. ПРЕДЕЛЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРИРОДНЫХ И ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 12-2. – С. 366-367;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4252 (дата обращения: 14.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074