Real Mesh Materializer

Tenzegrita je obor konstrukční geometrie založený na tom, že některé hrany konstrukce jsou namáhány pouze na tah neboli tenzi. Odtud jeho název. Aby byla konstrukce dostatečně stabilní ve všech uvažovaných situacích namáhání, je třeba zvolit správnou topologii hran souběžně s výběrem materiálu, ze kterého budou vyrobeny, tak, aby splnily požadavky pevnosti v každém uzlu/vrcholu konstrukce.

Modelovou konstrukci tvoří šest pevných hran - delších stran 2D stránek s rozměry v poměru zlatého řezu (zjednodušeně A stránek), umístěných na všechny tři osy tak, aby byly všechny stránky k sobě navzájem kolmé. Tenzní hrany jsou vytvořeny spojením vždy tří sousedních vrcholů stránek (v každém oktantu). Tak tvoří trojúhelníkové fazety. Prakticky jde o konstrukci vrcholů dvacetistěnu spojených zmíněným způsobem. 8 fazet v oktantech ("strunových") tvoří 8 základních stěn dvacetistěnu a zbylých 12 by vzniklo doplněním kratších hran tří A stránek, ale pro tuto konstrukci nejsou potřeba.

Pevné hrany jsou vyrobeny z hliníkových trubek o vnějším poloměru 4 mm a vnitřním 3 mm. Napnuté hrany jsou vyrobené z nylonového vlákna poloměru 0.05 mm.

Spojení hran je provedeno díly (vrcholy - uzly), vytištěnými z pryskyřice. Uzly mají pro spojení s pevnou hranou pin včetně zámku. Zámek je v tomto případě tvořen pouze pružnými lamelami na konci pinu. Tenzní hrany jsou s uzly spojeny otvory, kde jsou "zamčeny" vytvrzenou pryskyřicí. Otvory jsou v přesných pozicích i úhlech, tak, aby hrany směřovaly přesně do bodu vrcholu. Napružením tenzních hran a stlačením ostatních je konstrukce stabilizována rovnoměrným rozložením sil. Konkrétně při sestavování této modelové konstrukce bylo nutné nejdříve vyrobit pomocnou konstrukci, která fixovala hrany po dobu vytvrzování pryskyřice. Poté bylo možné pomocnou konstrukci odstranit. V případě větších modelů se konstrukce sama stabilizuje postupným napínáním tenzních hran, do jejich správné délky. Sestavení modelu této velikosti (jen o málo větši než krabička od zápalek) je "šikovnostní" výzvou, protože instalovat a napružit tenzní hrany, průměru lidského vlasu, vyžaduje speciální postup.

Konstrukce zároveň posloužila jako případová studie automatického generování dílů (zde především vrcholů) metodikou systému, kdy je nutné používat různé typy hran, a tedy i spojů na jednom dílu uzlu. Systém generuje díly hran požadovaných poloměrů přiřazením tohoto atributu celé skupině hran v 3D síti. Díly uzlů jsou pak přesně dopočítány jako "zhmotnění" spojení hran ve společných vrcholech. Pro výpočet tvaru uzlu je nutné zohlednit vzájemné úhly hran, jejich poloměry a požadované typy spojení. Zároveň jsou všechny uzly konstrukce (ve výchozí 3D síti, ze které se stavebnice generuje) generátorem označeny za jeden typ, protože jejich významné atributy jsou v definované toleranci. Jedná se o vzájemné úhly hran s přihlédnutím k jejich typům (vnitřní a vnější poloměr) ovlivňujících druh spoje. U těchto pravidelných 3D sítí není problém ze všech hran a vrcholů v nich obsažených, vytvořit, pomocí tolerance, jen několik málo typů dílů. V příkladové konstrukci vychází jen dva typy hran a jeden typ uzlu. Hrany jsou buď pevné (hliník), nebo tenzní (nylon). Pevných hran je celkem 6 a tenzních 24. Uzlů je celkem 12.