আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন কেন সেতুগুলি এত ভিন্ন আকারে আসে? প্রাচীন রোমান খিলান থেকে আধুনিক সাসপেনশন ব্রিজ পর্যন্ত, প্রতিটি নকশা সুনির্দিষ্ট প্রকৌশল নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি। আজ, আমরা খিলান সেতুর আকর্ষণীয় জগৎ অন্বেষণ করব—বিশেষ করে, কিভাবে শুধুমাত্র স্প্যাগেটি ব্যবহার করে আশ্চর্যজনকভাবে শক্তিশালী একটি তৈরি করা যায়।

অনুপ্রেরণা: টোকিও ব্রিজ থেকে রান্নাঘরের পরীক্ষা

এই অনুসন্ধানটি স্প্যাগেটি ব্রিজ মডেল পরীক্ষা করে একটি টেলিভিশন পরীক্ষার মাধ্যমে শুরু হয়েছিল। পরে, টোকিও ভ্রমণে, কাচিডোকি ব্রিজ, নিহনবাশি ব্রিজ এবং হিজিরি ব্রিজের মতো সেতুগুলির মার্জিত ডিজাইন—প্রতিটি রাস্তার উপরে বা নীচে খিলান সহ—কাঠামোগত মেকানিক্স সম্পর্কে গভীর কৌতূহল সৃষ্টি করে।

গবেষণা লক্ষ্য: সবচেয়ে শক্তিশালী খিলানের সন্ধান

আমাদের মিশন ছিল দ্বিমুখী:

1. বক্রতা গুরুত্বপূর্ণ: কোন খিলান আকৃতি সবচেয়ে বেশি ওজন বহন করে?
2. অবস্থান গুরুত্বপূর্ণ: "ডেক আর্চ" ব্রিজ (রাস্তার উপরে খিলান) নাকি "থ্রু আর্চ" ব্রিজ (নিচে খিলান) কাঠামোগতভাবে শ্রেষ্ঠ?

পদ্ধতি: স্প্যাগেটি স্ট্রেস টেস্ট

মানসম্মত স্প্যাগেটি মডেল (2.1 মিমি ব্যাস, 24.8 সেমি দৈর্ঘ্য) ব্যবহার করে, আমরা আট ধরনের ব্রিজ তৈরি করেছি:

• খিলান অবস্থান: ডেক আর্চ বনাম থ্রু আর্চ
• বক্রতা: 90° (1/4 বৃত্ত), 120° (1/3 বৃত্ত), 150° (5/12 বৃত্ত), এবং 180° (1/2 বৃত্ত) চাপ

প্রতিটি ব্রিজে তিনটি প্রধান বিম এবং নয়টি ক্রসবিম ছিল। কাঠামোগত ব্যর্থতা পর্যন্ত জলপূর্ণ বোতলগুলির মাধ্যমে কেন্দ্রীয়ভাবে ওজন প্রয়োগ করা হয়েছিল।

আশ্চর্যজনক ফলাফল: 150° মিষ্টি স্পট

প্রাথমিক পরীক্ষায় 180° এবং 120° ডেক আর্চে ত্রুটি দেখা যাওয়ার পরে, পরিশোধিত পরীক্ষায় দেখা গেছে:

বিশেষভাবে, 150° খিলানগুলি অন্যদের চেয়ে ভালো পারফর্ম করেছে উভয় কনফিগারেশনে। থ্রু আর্চগুলি ধারাবাহিকভাবে বৃহত্তর শক্তি প্রদর্শন করেছে, সম্ভবত উচ্চতর বল বিতরণের কারণে।

কেন 150°? 60° কোণ সংযোগ

আরও বিশ্লেষণে প্রকাশ হয়েছে যে 150° খিলানগুলি তাদের ভিত্তিতে ~60° কোণ তৈরি করে—একই কোণ অতি-স্থিতিশীল ট্রাস ব্রিজে পাওয়া যায়। পরিপূরক কার্ডবোর্ড টিউব পরীক্ষা নিশ্চিত করেছে:

প্রকৌশল অন্তর্দৃষ্টি

থ্রু আর্চগুলি খিলান বরাবর সংকোচনমূলক শক্তিতে উল্লম্ব লোড রূপান্তর করে, যেখানে ডেক আর্চগুলি টেনশন-প্ররোচিত কেন্দ্রীয় ফ্র্যাকচারের শিকার হয়। 60° নীতি—150° খিলানে প্রকাশিত—স্থিতিশীল ত্রিভুজাকার বল বিতরণ তৈরি করে সর্বজনীনভাবে শক্তিশালী প্রমাণ করে।

ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা

এই পরীক্ষাটি কীভাবে সূক্ষ্ম জ্যামিতিক পছন্দগুলি কাঠামোগত অখণ্ডতাকে প্রভাবিত করে তা তুলে ধরে। ভবিষ্যতের গবেষণায় এই নীতিগুলি কীভাবে ইস্পাত-পুনর্বহাল সেতু বা একাধিক খিলান প্রকারের মিশ্রণকারী হাইব্রিড ডিজাইনগুলিতে স্কেল করে তা অন্বেষণ করা যেতে পারে।