Открыта форма идеальной арки

Ученые из университета Уорика добились впечатляющих результатов: благодаря их усилиям мосты могут стать вечными!

Заслуженный профессор Ванда Льюис из школы инжиниринга использовала форм-файндинг на новом уровне.

Форм-файндинг позволяет проектировать твердые структуры с прочной естественной формой — структуры, поддерживаемые естественным сжатием или напряжением, без изгибаний, а ведь именно изгибы являются основными точками слабости в других структурах.

Так впервые могут появиться проекты мостов и зданий, которые без особых усилий будут выдерживать сочетание любых нагрузок.

Такие структуры будут отличаться повышенной безопасностью и долговечностью даже без дополнительного ремонта или реконструкции.

Природные формы профессор Льюис изучает на протяжении 25 лет: структуру дерева или листьев, покрытие раковины, а также то, как мыльная пленка может застыть между определенными границами. Во всех этих естественных объектах профессор отметила развитие простых моделей напряжения, которые помогают с легкостью противостоять приложенным к ним силам (например, так дерево сопротивляется порывам ветра).

Нагрузка — больше не проблема

Профессор Льюис разработала математические модели, отвечающие принципам природного дизайна и производящие простые модели напряжения в структурах. Принципы в основе математических моделей проиллюстрированы с помощью физических форм-файндинг экспериментов с использованием частиц ткани или звеньев цепи.

Ткань суспендируется и принимает наиболее естественную гравитационную форму с минимальным расходом энергии, затем эта форма замораживается в твердый объект и инвертируется. Профессор Льюис вычислила координаты этой формы с помощью компьютерного моделирования гравитационных сил, приложенных к структуре. Так вычисляется форма, которая легко противостоит нагрузке.

— Мы нередко строим структурно неэффективные сооружения, такие как сферические купола, заявила профессор Льюис. — Исторически установленная эффективная форма для построек — цепь и перевернутая парабола. Каждая и них без усилий берет лишь определенную нагрузку. Форм-файндинг в данном случае позволяет заполнить пробел в классической теории, предлагая новое математическое решение создания идеальной арки, подвергаемой нагрузке.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the Royal Society part A.

14.07.2016


Подписаться в Telegram



Дом

Знак качества: построено из песка и бактерий
Знак качества: построено из песка и бактерий

Исследователи успешно вырастили бактериальные ...

Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений
Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений

Ученые Института промышленных наук IIS Токийск...

Дома будущего будут расти как грибы
Дома будущего будут расти как грибы

Ученые в надежде снизить воздействие стро...

В Москве открыли цифровой отель
В Москве открыли цифровой отель

Все клиентские процессы в новом отеле, от...

Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом
Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом

Для дальнейшего освоения космоса рано или...

Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве
Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве

С начала года нейросети проанализировали почти...

В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима
В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима

26 марта, в Японии, неподалеку от Йо...

С новым роботом каменщики останутся без работы
С новым роботом каменщики останутся без работы

Инженеры австралийской компании Fastbrick Robo...

Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку
Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку

Исследователи из университета Emory изобр...

Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри
Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во все...

Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще
Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще

Итак, давайте разберемся, что потребуется...

Открыта форма идеальной арки
Открыта форма идеальной арки

Ученые из университета Уорика добились вп...

Приобрести участок под дачу полезно для здоровья
Приобрести участок под дачу полезно для здоровья

Покупка участка земли – это отличны...

Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляции
Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляции

Для осуществления воздухоизоляционных и п...

Новые строительные материалы сделают городской воздух чистым
Новые строительные материалы сделают городской воздух чистым

Мировые попытки очистить воздух трансформируют...

Биочерепица придет на смену современным кровельным материалам
Биочерепица придет на смену современным кровельным материалам

Ученые из института Фраунгофер продемонст...

Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотеке
Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотеке

Поскольку рост неплатежей по ссудам под&n...

"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне
"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне

Не имеющее аналогов сооружение высотой 450 мет...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Current Biology: Человеческий мозг не отсчитывает время как часы
Current Biology: Человеческий мозг не отсчитывает время как часы
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов
Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»