Wachstumssimulation

 

Wachstumssimulation

L-System für eine Staudenpflanze nach Prusinkiewicz (Prusinkiewicz 1990) Urheberrecht: Tragkonstruktionen L-System für eine Staudenpflanze nach Prusinkiewicz (Prusinkiewicz 1990)

Anknüpfend an die Idee, Bäume und Sträucher zur Durchbildung besonders geformter Zweige, Äste oder Stämme zu nutzen, oder ganze Bau- und Tragkonstruktionen daraus zu bilden, stellt sich die Frage nach der Prognostizierbarkeit des Pflanzenwachstums und der Pflanzenstruktur bezüglich Geometrie, Abmessungen und Querschnitten und der Festigkeiten. Dabei kann die an die bereits vorhandenen Grundlagen der des Functional Structural Plant Model (FSPM) angeknüpft werden. Die FSPM baut auf einer schematisierten Pflanzentopologie auf. Die Pflanzenmorphologie, nämlich die Reihenfolge, Anzahl und Anordnung der Bildung von Knoten, Stengel, Blättern und Knospen wird mit Hilfe des Lindenmayer-Systems vorgegeben. Es können Abläufe für das zeitliche Längen- und Dickenwachstum sowie Mechanismen für Tropismen verschiedener Art (Heliotropismus usw.) berücksichtigt werden.

Für die Fragestellungen nach den die Statik betreffenden Eigenschaften wie Geometrie, Querschnitte und Festigkeiten, die das Wachstum begleiten, werden Algorithmen der Form- oder Struktur-optimierung oder evolutionäre Algorithmen herangezogen und mit der FSPM kombiniert.