Неразрушимые мосты становятся реальностью
Новое поколение неразрушимых мостов станет возможным в ближайшее время. Это подтвердили исследования в университете Уорика.
Профессор Ванда Льюис из инженерной школы, вдохновленный природой, начал процесс проектирования неразрушимых конструкций. Его так называемая система «Форма поиска» позволяет создавать мосты жесткой структуры, которые способны принимать различные формы, ранее не применяемый в инженерном деле. Природные формы - структуры, которые поддерживаются силой чистого сжатия или напряжения, без усилий изгиба, которые являются основными точками слабости в других конструкциях.
Это может впервые привести к постройке мостов и зданий, способных принимать любую комбинацию с постоянными нагрузками без генерации сложных напряжений. Такие структуры будут иметь повышенную безопасность, и долгий срок службы без необходимости ремонта или перестройки.
Уже 25 лет профессор Льюис занимается изучением форм в природе: контуры деревьев или листьев. Во всех этих природных объектах специалист отметил, что они развиваются в зависимости от простых моделей стресса, помогающих им противостоять силам, приложенных к ним (такие как усилия ветра на крону дерева) с легкостью.
Ученый разрабатывает математические модели, реализующие принципы проектирования и производства простых по конструкции. Принципы, лежащие в основе ее математических моделей, иллюстрируются с помощью физической формы при помочи полученных данных во время проектирования структуры из ткани или цепей.
Многие ученые прошлых веков уже пытались построить нечто подобное, отмечает Льюис. Вопрос заключался в том, как построить оптимальную арку, подтверждают исторические сведения. В семнадцатом столетии Роберт Хук продемонстрировал в Королевском обществе, что идеальная форма арки моста, напоминающая линии перевернутой цепной линии контактной сети формы. Единственный другой формой, предложенной в классической теории, является перевернутая парабола. Каждая из них может принимать только определенный тип нагрузок без разработки сложных напряжений, слабости. Льюис при этом избавился от необходимости расчетов на прочность и жесткость, доказывая верность моделирования неразрушимой конструкции.
