橋 の 形 が 異なっ て いる の は なぜ か と 考え て い た こと が あり ます か.古代 ローマ の 弧 から 現代 の 懸垂 橋 まで は,どの 橋 も 精密 な 工学 原則 に 基づい て 設計 さ れ て い ます.今日,橋 の 形 は 異なっ て い ます.私たちはアーチブリッジの魅惑的な世界を探検しますスパゲッティ以外で 驚くほど強いものを 作る方法
東京 の 橋 から キッチン の 実験 まで
この調査は スパゲッティの橋のモデルを テレビでテストした実験から始まりました橋の上下にあるアーチが 構造の仕組みに 深く興味を惹きつけたのです.
研究 目的: 最も 強い 弓 を 探す
任務は2つでした
方法:スパゲッティストレステスト
標準化されたスパゲッティモデル (直径2.1mm 長さ24.8cm) を使って 8種類の橋を作りました
各橋には3本の主要梁と9本の横梁が搭載され,重さは水で満たされたボトルによって中央で施され,構造が故障するまで続いた.
驚く 結果: 150° の 甘い 場所
初期試験では,デッキの180°と120°のアーチに欠陥があることが明らかになったが,さらに洗練された試験では以下のことが示された.
| アークタイプ | 失敗の平均重量 |
|---|---|
| デッキアーチ | 243.75g |
| アーチを通して | 437.50g |
特に150°のアーチは他のどのアーチよりも優れている両方とも 弧を通って 一貫して より強い力を示した
なぜ150度? 60度アングル接続
さらに分析すると,150°のアーチは,超安定なトラスブリッジで見られる同じ角度で,そのベースに~60°の角度を作り出すことが明らかになった.
| ベースアングル | 失敗重量 |
|---|---|
| 40° | 1525g |
| 50° | 2300g |
| 60° | 2675g |
| 70° | 2375g |
エンジニアリング 洞察
トラウアーキは垂直負荷をアーチに沿って圧縮力に変換することで優れているが,デッキアーキは緊張誘発の中央骨折に苦しんでいる.150°の弧で表される60°原理は,安定した三角形の力分布を形成することによって普遍的に堅牢であることが証明される..
将来の方向性
この実験は 微妙な幾何学的選択が 構造の整合性に影響を与える ことを強調しています将来の研究では,これらの原則が,複数のアーチタイプを組み合わせた鋼筋強化橋やハイブリッド設計にどのように拡大するかについて調べることができる..
橋 の 形 が 異なっ て いる の は なぜ か と 考え て い た こと が あり ます か.古代 ローマ の 弧 から 現代 の 懸垂 橋 まで は,どの 橋 も 精密 な 工学 原則 に 基づい て 設計 さ れ て い ます.今日,橋 の 形 は 異なっ て い ます.私たちはアーチブリッジの魅惑的な世界を探検しますスパゲッティ以外で 驚くほど強いものを 作る方法
東京 の 橋 から キッチン の 実験 まで
この調査は スパゲッティの橋のモデルを テレビでテストした実験から始まりました橋の上下にあるアーチが 構造の仕組みに 深く興味を惹きつけたのです.
研究 目的: 最も 強い 弓 を 探す
任務は2つでした
方法:スパゲッティストレステスト
標準化されたスパゲッティモデル (直径2.1mm 長さ24.8cm) を使って 8種類の橋を作りました
各橋には3本の主要梁と9本の横梁が搭載され,重さは水で満たされたボトルによって中央で施され,構造が故障するまで続いた.
驚く 結果: 150° の 甘い 場所
初期試験では,デッキの180°と120°のアーチに欠陥があることが明らかになったが,さらに洗練された試験では以下のことが示された.
| アークタイプ | 失敗の平均重量 |
|---|---|
| デッキアーチ | 243.75g |
| アーチを通して | 437.50g |
特に150°のアーチは他のどのアーチよりも優れている両方とも 弧を通って 一貫して より強い力を示した
なぜ150度? 60度アングル接続
さらに分析すると,150°のアーチは,超安定なトラスブリッジで見られる同じ角度で,そのベースに~60°の角度を作り出すことが明らかになった.
| ベースアングル | 失敗重量 |
|---|---|
| 40° | 1525g |
| 50° | 2300g |
| 60° | 2675g |
| 70° | 2375g |
エンジニアリング 洞察
トラウアーキは垂直負荷をアーチに沿って圧縮力に変換することで優れているが,デッキアーキは緊張誘発の中央骨折に苦しんでいる.150°の弧で表される60°原理は,安定した三角形の力分布を形成することによって普遍的に堅牢であることが証明される..
将来の方向性
この実験は 微妙な幾何学的選択が 構造の整合性に影響を与える ことを強調しています将来の研究では,これらの原則が,複数のアーチタイプを組み合わせた鋼筋強化橋やハイブリッド設計にどのように拡大するかについて調べることができる..
