Design paramétrico como ferramenta projetual de estruturas auxéticas
DOI:
https://doi.org/10.15536/2594-4398.2025.v9.n11.pp.141-150.4144Keywords:
Design Paramétrico, Estruturas Auxéticas, Projeto, Representação GráficaAbstract
O presente artigo aborda a possibilidade de utilizar o design paramétrico como método para o desenvolvimento de projetos de estruturas auxéticas. O trabalho expõe os fundamentos teóricos dessas estruturas, seu contexto histórico e seus campos de aplicação, abrangendo áreas como arquitetura, engenharia, biologia e arte. Em seguida, o artigo demonstra três estudos práticos que empregam o software Rhinoceros e Grasshopper para a concepção de grelhas baseadas em estruturas auxéticas, que podem ser adaptadas a diferentes formas e dimensões. O artigo também propõe um algoritmo paramétrico que possibilita alterar a dimensão e a quantidade de tecelas, bem como a espessura de suas linhas, gerando um modelo tridimensional apto para ser impresso em tecnologia 3D. Por fim, o artigo demonstra como o uso de processos paramétricos permitem uma modelagem eficiente e precisa, facilitando o ajuste de diversos parâmetros, como escala, espessura, curvatura entre outros.
Downloads
References
ÁLVAREZ ELIPE, J. C.; DÍAZ LANTADA, A. Comparative study of auxetic geometries by means of computer-aided design and engineering. Smart Materials and Structures, v. 21, n. 10, p. 105010, 2012. DOI: 10.1088/0964-1726/21/10/105010.
ARAUJO LARANJEIRA, Mariana; MARAR, João Fernando; PASCHOARELLI, Luis Carlos; LANDIM, Paula da Cruz. Design generativo de superfícies: uma análise do uso de programação para o desenvolvimento de estamparia. Modapalavra e-periódico, Florianópolis, v. 11, n. 21, p. 005–020, 2018. DOI: 10.5965/1982615x11212018005.
CHOI, J.; KWON, O.-C.; JO, W.; LEE, H. J.; MOON, M.-W. 4D printing technology: A review. 3D Printing and Additive Manufacturing, v. 2, n. 4, p. 159–167, 2015. DOI: 10.1089/3dp.2015.0039.
FREIRE, K. Reflexões sobre o conceito de design de experiências. Strategic Design Research Journal, v. 2, n. 1, p. 37-44, jul. 2009. DOI: 10.4013/sdrj.2009.21.05.
GENRO, J. P.; KIPPER, L. M. O uso do QFD como ferramenta para otimizar a usabilidade de produtos: um estudo exploratório. Tecno-Lógica, v. 19, n. 1, p. 43-50, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.17058/tecnolog.v19i1.5506. Acesso em: 29 ago. 2024.
GL?B?, A. A.; ULCHITSKIY, O. A.; BULATOVA, E. K. The effectiveness of parametric modelling and design ideation in architectural engineering. Scientific Visualization, v. 10, n. 1, p. 99–109, 2018. DOI: 10.26583/sv.10.1.08.
GUIMARÃES, M. G.; SELLITTO, M. A.; ANTUNES JUNIOR, J. A. V. Redução no tempo de desenvolvimento de uma coleção de produtos de uma empresa calçadista. BASE - Revista de Administração e Contabilidade da Unisinos, v. 11, n. 3, p. 73–85, 2014. DOI: 10.4013/base.2014.113.04.
KELKAR, P. U. et al. Cellular auxetic structures for mechanical metamaterials: A review. Sensors, v. 20, n. 11, p. 3132, 1 jun. 2020. DOI: 10.3390/s20113132.
KHOSHGOFTAR, M. J.; ABBASZADEH, H. Experimental and finite element analysis of the effect of geometrical parameters on the mechanical behavior of auxetic cellular structure under static load. The Journal of Strain Analysis for Engineering Design, v. 56, n. 3, p. 131–138, 20 abr. 2021. DOI: 10.1177/0309324720957573.
KÖRNER, C.; LIEBOLD-RIBEIRO, T. Auxetic trusses and their applications. Journal of Materials Processing Technology, v. 215, n. 1, p. 15–26, 2015. DOI: 10.1007/s00170-014-6267-2.
LVOV, V. A.; SENATOV, F. S.; VEVERIS, A. A.; SKRYBYKINA, V. A.; DÍAZ LANTADA, A. Auxetic metamaterials for biomedical devices: Current situation, main challenges, and research trends. Materials (Basel), v. 15, n. 4, p. 1439, 15 fev. 2022. DOI: 10.3390/ma15041439.
MAGALHÃES, R. et al. Development, characterization and analysis of auxetic structures from braided composites and study the influence of material and structural parameters. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, v. 87, p. 86–97, ago. 2016. DOI: 10.1016/j.compositesa.2016.04.018.
MARK, Brittany. Applied auxetics: utilising parametric customisation to translate auxetic structure theory into additively manufactured multi-material performative geometries. 2023. Disponível em: https://openaccess.wgtn.ac.nz/articles/thesis/Applied_Auxetics_Utilising_Parametric_Customisation_to_Translate_Auxetic_Structure_Theory_into_Additively_Manufactured_Multi-Material_Performative_Geometries/14113058. Acesso em: 29 ago. 2024. DOI: 10.26686/wgtn.14113058.
MISHRA, V.; NEGI, S.; KAR, S. FDM-based additive manufacturing of recycled thermoplastics and associated composites. Journal of Material Cycles and Waste Management, v. 25, p. 758–784, 2023. DOI: 10.1007/s10163-022-01588-2.
MIRANTE, Lorenzo. Auxetics structures: Towards bending-active architectural applications. 2015. Tese (Doutorado em Arquitetura) – Politecnico di Milano, Milão, 2015.
PHOTIOU, D. et al. Experimental and numerical analysis of 3D printed polymer tetra-petal auxetic structures under compression. Applied Sciences, v. 11, n. 21, p. 10362, 4 nov. 2021. DOI: 10.3390/app112110362.
ROBEV, C. What is parametric design? — Robazzo. [S.l.: s.n.], jan. 2020. Disponível em: https://robazzo.com/journal/what-is-parametric-design. Acesso em: 29 ago. 2024.
SHI, Z. et al. Study of mechanical properties and enhancing auxetic mechanism of composite auxetic structures. Engineering Reports, v. 3, n. 12, p. 12436, 15 dez. 2021. DOI: 10.1002/eng2.12436.
SHUAIQUAN, Z. et al. Applications of auxetic structures in the textile industry. Journal of Textile Science & Engineering, v. 11, n. 2, p. 256-265, 2021. DOI: 10.4172/2165-8064.1000457.
STAVRIC, Milena; MARINA, Ognen. Parametric modeling for advanced architecture. International Journal of Applied Mathematics and Informatics, v. 5, p. 9–16, 2011. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/285467523_Parametric_modeling_for_advanced_architecture. Acesso em: 29 ago. 2024.
TANG, C. et al. Numerical and experimental studies on the deformation of missing-rib and mixed structures under compression. physica status solidi (b), v. 257, n. 10, p. 2000150, 8 out. 2020. DOI: 10.1002/pssb.202000150.
UDDIN, K. Z. et al. Multiscale strain field characterization in flexible planar auxetic metamaterials with rotating squares. Advanced Engineering Materials, v. 25, n. 2, p. 2201248, 28 jan. 2023. DOI: 10.1002/adem.202201248.
VERMA, P. et al. Reversibility of out?of?plane auxetic response in needle?punched nonwovens. physica status solidi (b), v. 259, n. 12, p. 2200387, 17 dez. 2022. DOI: 10.1002/pssb.202200387.
XUE, Y. et al. An enhanced three-dimensional auxetic lattice structure with improved property. Materials, v. 13, n. 4, p. 1008, 24 fev. 2020. DOI: 10.3390/ma13041008.
YANG, L. et al. A comparison of bending properties for cellular core sandwich panels. Materials Sciences and Applications, v. 4, n. 8, p. 471–477, 2013. DOI: 10.4236/msa.2013.48057.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Ricardo Augusto Palmieri, Silvia Titotto

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
O autor responsável pela submissão certifica que participou da concepção do trabalho, em parte ou na íntegra, que não omite quaisquer ligações ou acordos de financiamento entre os autores e companhias que possam ter interesse na publicação desse artigo. O autor certifica que o texto é original e que o trabalho, em parte ou na íntegra, ou qualquer outro trabalho com conteúdo substancialmente similar, de minha autoria, não foi enviado a outra revista e não o será enquanto sua publicação estiver sendo considerada pela Revista Poliedro, quer seja no formato impresso ou no eletrônico.
O autor responsável pela submissão representa todos os autores do trabalho e, ao enviar o artigo para a revista, está garantindo que tem a permissão de todos para fazê-lo. Da mesma forma, assegura que o artigo não viola direitos autorais e que não há plágio no trabalho. A revista não se responsabiliza pelas opiniões emitidas.
A Revista Poliedro é de acesso aberto (Open Access), sem que haja a necessidade de pagamentos de taxas, seja para submissão ou processamento dos artigos. A revista adota a definição da Budapest Open Access Initiative (BOAI), ou seja, os usuários possuem o direito de ler, baixar, copiar, distribuir, imprimir, buscar e fazer links diretos para os textos completos dos artigos nela publicados.
Todos os artigos da Revista Poliedro são publicados com a licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Internacional. Os autores mantém os direitos autorais sobre suas produções, devendo ser contatados diretamente se houver interesse em uso comercial dos trabalhos.