适应变化环境条件的工程结构

天气条件,如风和雪荷载可以导致屋顶和类似建筑的支撑结构的破坏和倒塌。基于新型混合智能结构元件(HICE),北京理工大学的研究人员斯图加特大学开发了一种能够适应不断变化的环境条件的壳结构。在更进一步的研究中,科学家们将利用他们的知识从这些新的结构元素中开发出能够对环境做出反应并适应特定条件的机器。据专家称,这一发展可能最终导致机械、电气和控制工程的整个施工过程的显著加速。

最先进的发动机罩在人半路上,以防碰撞。(来源:日产)

一个由来自民用、航空、机械和工艺工程等不同领域的6名工程师组成的研究小组得到了德国研究基金会(Deutsche forschungsgemeschaft)的资助,并获得了185.8万欧元的拨款,用于一个为期6年的项目的头3年。该研究小组已于6月开始运作。

结构元件(如轴、杠杆、牵引或表面元件)配备集成的传感器、驱动器和控制元件。轻量化和耐磨材料增加了它们的功能。欧洲杯足球竞彩来自斯图加特的科学家们希望在三年内将6个新开发的HICEs(膜壳、自适应覆盖元件、瓦涂层元件、不可弯曲的力传递元件、混合绳索元件、轴承和杠杆元件)组装成一个5平方米的大型演示外壳结构,它将结合HICEs的所有功能。自适应壳结构将是半透明的,比传统的支撑结构轻得多。当风荷载、风向或雪荷载等环境因素发生变化时,结构应能够通过杠杆、拉杆和壳单元自主自适应地消散应变,以防止破坏。该样机将由斯图加特大学展出。

可移植到所有工程学科

在项目的第二阶段,参与的研究人员将试图通过进一步的构建来证明HICEs可以应用于所有工程学科。举例来说,应该开发一种混合动力发动机盖,它可以与最先进的“主动”盖相结合。这可以显著提高行人安全通过防止严重的伤害,以防碰撞的这种类型的帽子:标准积极帽子能够报告冲突通过额外的传感器,电子控制装置然后提示后面的一部分帽子解除向上通过杠杆结构。这在事故受害者和发动机罩下的硬部件之间创造了一个保护距离。此外,智能混合动力发动机盖还会根据实际碰撞的参数产生特定的变形。基于新材料,阀盖应该能够自欧洲杯足球竞彩动软化或硬化其结构的相关区域,以尽可能地防止伤害。

此外,HICEs在轴-环连接和机械外壳中的应用演示也将开发。

参展单位有机械搬运与物流研究所、建筑技术与技术设计研究所、纺织与工艺工程研究所、飞机设计研究所、设计与施工研究所和金属成形技术研究所。“在六年内,研究小组将开发出一种全新的混合智能建筑元素及其各自的构造和计算方法。我们将达到系统集成的新水平,”研究小组发言人Karl-Heinz Wehking教授说。

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