Kaip Veiks Intelektualiosios Struktūros

{h1}

Išmaniosios struktūros visiškai pakeis tai, kaip pastatai reaguoja į žemės drebėjimus! Pažiūrėkite, kaip jie veiks!

Skirtingai nuo daugelio gamtos žūtbūtinių jėgų, žemės drebėjimai beveik visada įvyksta be perspėjimo. Šios griaunančios ir niokojančios jėgos per kelias sekundes gali apversti miestus, palikdamos po jų skaldą ir antrąją tragediją. Žemės drebėjimai neapsiriboja nė vienu pasaulio rajonu ar vienu metų laiku. Nors dauguma žemės drebėjimų yra tik nedideli drebėjimai, reikia tik vieno, kad padarytum milijonus dolerių turtinės žalos ir tūkstančius mirčių. Dėl šios priežasties mokslininkai ir toliau vykdo naujas technologijas, siekdami apriboti sunaikinimą, kurį gali užklupti žemės drebėjimai.

„Lord Corporation“ laboratorijose Cary, N.C., tyrėjai mano, kad jie, bendradarbiaudami su Notre Dame universiteto tyrėjais, sukūrė naujausią produktą, galintį sumažinti žemės drebėjimų padarytą žalą. Lordas yra vienas didžiausių unikalios medžiagos, vadinamos, gamintoju magnetorheologinis skystis (MR skystis), kuris naudojamas didelių sklendžių viduje stabilizuojant pastatus žemės drebėjimų metu. MR skystis yra skystis, kuris veikiamas magnetine jėga tampa beveik kietas, o pašalinus magnetinę jėgą, vėl tampa skysčiu.

Žemės drebėjimo metu MR skystis sklendžių viduje pasikeis iš kieto į skystą ir atgal, nes tremorai suaktyvins magnetinę jėgą sklendės viduje. Naudojant šias sklendes pastatuose ir ant tiltų bus sukurta protingos struktūros kurie automatiškai reaguoja į seisminę veiklą. Tai sumažins žemės drebėjimų padarytą žalą. Šiame leidime Kaip dirbiniai veiks, sužinosite daugiau apie MR skystį ir jo galimybę pakeisti būsenas. Taip pat panagrinėsime, kaip nauji ir seni pastatai gali būti paversti išmaniosiomis konstrukcijomis.

Kas yra MR Fluid

Virš MR skystis prieš įmagnetinant. Žemiau skystis virto kieta medžiaga po to, kai jis buvo įmagnetintas. Viršutinėje nuotraukoje pastebėkite blizgantį skysčio paviršių, o apatinėje nuotraukoje - neryškų paviršių.

Virš MR skystis prieš įmagnetinant. Žemiau skystis virto kieta medžiaga po to, kai jis buvo įmagnetintas. Viršutinėje nuotraukoje pastebėkite blizgantį skysčio paviršių, o apatinėje nuotraukoje - neryškų paviršių.

Žvelgiant į jį laboratorinėje stiklinėje, MR skystis neatrodo tokia revoliucinga medžiaga. Tai pilkas, riebus skystis, maždaug tris kartus tankesnis už vandenį. Iš pirmo žvilgsnio tai nėra labai jaudinantis, tačiau MR skystis iš tikrųjų yra gana nuostabus, kad stebėtumėte kaip jis veikia.

Paprastas Šiaurės Karolinos laboratorijos fiziko Davido Carlsono demonstravimas rodo skysčio sugebėjimą milisekundėmis virsti kietu. Jis supila skystį į taurę ir apmuša jį pieštuku, kad parodytų, kad yra skystis. Tada jis įdeda taurę į puodelio dugną, o skystis akimirksniu virsta beveik kieta medžiaga. Norėdami dar labiau parodyti, kad tai tapo kieta medžiaga, jis laiko taurę aukštyn kojom ir nė vienas MR skystis neišpila.

Kaip veiks intelektualiosios struktūros: intelektualiosios

Tipiškas MR skystis susideda iš šių trijų dalių:

  • Karbonilinės geležies dalelės - 20–40 procentų skysčio yra pagamintas iš šių minkštos geležies dalelių, kurių skersmuo yra vos 3–5 mikrometrai. Sausų karbonilinės geležies dalelių paketas atrodo kaip juodi miltai, nes dalelės yra tokios smulkios.
  • Skystis nešiklis - Geležies dalelės yra suspenduotos skystame, dažniausiai angliavandeniliniame aliejuje. Vanduo dažnai naudojamas skysčiui parodyti.
  • Patentuoti priedai - Trečiasis MR skysčio komponentas yra paslaptis, tačiau lordas sako, kad šie priedai yra skirti slopinti geležies dalelių gravitacinį nusėdimą, skatinti dalelių suspensiją, pagerinti tepimą, modifikuoti klampumą ir slopinti dėvėjimąsi.

Taigi, kas suteikia MR skysčiui unikalų sugebėjimą greičiau iš skysčio virsti kietu ir kietu skysčiu, nei jūs galite mirktelėti akį? Karbonilinės geležies dalelės. Kai skysčiui uždedamas magnetas, šios mažos dalelės susitvarko, kad skystis sukietėtų į kietą medžiagą. Tai sukelia nuolatinis nuolatinis magnetinis laukas, todėl dalelės užsifiksuoja į vienodą poliškumą. Tai, kaip kieta medžiaga tampa, priklauso nuo magnetinio lauko stiprio. Nuimkite magnetą, o dalelės tuoj pat atsidarys.

Nors mokslininkai visai neseniai atrado daug naujų MR skysčių taikymo sričių, realiai tai buvo daugiau nei 50 metų. Jacob'ui Rabinow'ui buvo suteikta kreditų už tai, kad 1940 m. Jis atrado MR skystį dirbdamas JAV nacionaliniame standartų biure (dabar Nacionalinis standartų ir technologijos institutas).

Iki maždaug 1990 m. MR skysčių buvo nedaug, nes nebuvo galimybės tinkamai jo kontroliuoti. Šiandien yra skaitmeninių signalų procesoriai greiti ir pigūs kompiuteriai, galintys valdyti skysčiui tenkantį magnetinį lauką. Šios technologijos taikymo sritis yra „Nautilus“ treniruokliai, drabužių skalbimo mašinos amortizatoriai, automobilių amortizatoriai ir pažangiausias kojų protezavimas.

Kitame skyriuje apžvelgsime seisminius šios MR technologijos pritaikymus, kurie gali turėti didžiausią poveikį išgelbėti gyvybes ir išvengti pastatų griūties.

Žemės drebėjimai naujienose

Pastatai ir tiltai

Kaip veiks intelektualiosios struktūros: skysčio

Dangoraižiai ir ilgi tiltai yra jautrūs rezonansui, kurį sukelia didelis vėjas ir seisminė veikla. Norint sušvelninti rezonansinį efektą, svarbu į jų konstrukciją pastatyti didelius slopintuvus, kad būtų nutrauktos rezonansinės bangos. Jei šie įtaisai nėra savo vietose, pastatai ir tiltai gali būti sukrėsti ant žemės, kaip liudija bet kada įvykus žemės drebėjimui.

Sklendės naudojamos mašinose, kurias greičiausiai naudojate kiekvieną dieną, įskaitant automobilių pakabos sistemas ir drabužių skalbimo mašinas. Pažvelgę ​​į skalbimo mašinų straipsnį „Kaip daiktai veikia“, sužinosite, kad slopinimo sistemos naudoja trintį, kad sugertų tam tikrą vibracijos jėgą. Slopinimo sistema pastate yra daug didesnė ir taip pat skirta sugerti žiaurius žemės drebėjimo sukrėtimus. Slopintuvų dydis priklauso nuo pastato dydžio. Yra trys slopinimo sistemų klasifikacijos:

  • Pasyvus - Tai nekontroliuojamas sklendė, kurios veikimui nereikia įvesties energijos. Jie yra paprasti ir paprastai pigūs, tačiau negali prisitaikyti prie besikeičiančių poreikių.
  • Aktyvus - Aktyvūs slopintuvai yra jėgos generatoriai, kurie aktyviai spaudžia konstrukciją, norėdami neutralizuoti trikdžius. Jie yra visiškai kontroliuojami ir reikalauja daug jėgų.
  • Pusiau aktyvus - Apjungia pasyvaus ir aktyvaus slopinimo ypatybes. Užuot pastūmę konstrukciją, jie neutralizuoja judesį kontroliuodami pasipriešinimo jėgą, kad sumažintų judesį. Jie yra visiškai kontroliuojami, tačiau reikalauja mažai įvesties galios. Skirtingai nuo aktyvių prietaisų, jie neturi galimybių nevaldyti ir destabilizuoti struktūros. MR skysčio slopintuvai yra pusiau aktyvūs įtaisai, kurie keičia savo slopinimo lygį, keičiant srovės, tiekiamos į vidinį elektromagnetą, kuris kontroliuoja MR skysčio srautą, kiekį.

Kaip veiks intelektualiosios struktūros: veiks

1 metro ilgio ir 250 kilogramų sveriantis viso masto MR skysčio slopintuvas. Šis vienas sklendė gali pastatui sukelti 20 tonų (200 000 N) jėgos.

MR skysčio slopintuvo viduje elektromagnetinė ritė yra apvyniotas aplink tris sekcijas stūmoklis. Pagrindinei sklendės kamerai užpildyti sunaudojama maždaug 5 litrai MR skysčio. Žemės drebėjimo metu ant pastato pritvirtinti jutikliai signalizuoja kompiuteriui, kad sklendėms būtų tiekiamas elektros krūvis. Šis elektros krūvis įmagnetina ritę, MR skystį paverčiant skysčiu beveik kietu. Elektromagnetas greičiausiai pulsuos, kai virpesiai sklinda per pastatą. Dėl šios vibracijos MR skystis pasikeis iš skysčio į kietą tūkstančius kartų per sekundę ir gali pakilti skysčio temperatūra. A šiluminio plėtimosi akumuliatorius yra pritvirtintas prie sklendės korpuso viršaus, kad šildantis skystis galėtų išsiplėsti. Šis akumuliatorius apsaugo nuo pavojingo slėgio padidėjimo skysčiui plečiantis.

Kaip veiks intelektualiosios struktūros: struktūros

Pastatai su MR skysčio slopintuvais sušvelnins vibraciją žemės drebėjimo metu.

Priklausomai nuo pastato dydžio, čia gali būti šimtų sklendžių. Kiekvienas sklendė sėdėtų ant grindų ir būtų pritvirtinta prie ševroninių breketų, suvirintų į plieninį skersinį. Pastatui pradėjus drebėti, sklendės judėtų pirmyn ir atgal, kad kompensuotų smūgio vibraciją. Įmagnetinus, MR skystis padidina jėgos, kurią gali veikti slopintuvai, kiekį.

Susiję straipsniai apie daiktų kūrimą

  • Kaip veikia žemės drebėjimai
  • Kaip veikia tiltai
  • Kaip veikia seismografas? Kas yra Richterio skalė?
  • Milžiniškų rutulinių guolių panaudojimas žemės drebėjimams atlaikyti
  • Kaip dirbiniai veiks

Kiti įdomūs saitai

  • „Lord Corp“ MR skysčių svetainė
  • Konstrukcijų dinamikos ir valdymo / Žemės drebėjimų inžinerijos laboratorija
  • JAV struktūrinės kontrolės tyrimų grupė
  • Žemės drebėjimo inžinerijos tyrimai - Kalifornijos universitetas, Berkeley
  • John A. Blume žemės drebėjimo inžinerijos centras
  • „Cal Tech“ žemės drebėjimo inžinerijos tyrimų laboratorija
  • Pastatyti seisminės saugos tarybą
  • Treniruotės įranga uždedama ant magnetorheologinių stabdžių
  • Magnetinis laukas keičia skysčio klampumą
  • Nacionalinis žemės drebėjimų informacijos centras
  • Daugiadisciplininis žemės drebėjimo inžinerijos tyrimų centras
  • UC Berkeley seismologinė laboratorija
  • Žemės drebėjimo tyrimų ir informacijos centras
  • Nevados seismologinė laboratorija
  • Magnetizmas gelbėti pastatus žemės drebėjimų metu
  • Sutramdyti drebėjimo drebėjimą


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Kompiuteris Skaitymui
Kompiuteris Skaitymui

Skaitmeninė Biblioteka Uždirba 1 Mln. Usd, Kad Galėtų Atidaryti Internetinę Prieigą
Skaitmeninė Biblioteka Uždirba 1 Mln. Usd, Kad Galėtų Atidaryti Internetinę Prieigą

Mokslas Naujienos


Garsiai Ir Rausvai Užmaskuotos Pistoleto Krevetės Pavadintos Roko Grupės „Pink Floyd“ Vardu
Garsiai Ir Rausvai Užmaskuotos Pistoleto Krevetės Pavadintos Roko Grupės „Pink Floyd“ Vardu

7 Augalai, Kuriuos Galite Valgyti, Jei Esate Per Dideli
7 Augalai, Kuriuos Galite Valgyti, Jei Esate Per Dideli

Paauglių Sveikatos Problemos, Susijusios Su Maisto Chemikalais Bpa, Ftalatai
Paauglių Sveikatos Problemos, Susijusios Su Maisto Chemikalais Bpa, Ftalatai

Kas Yra Matmuo Ir Kiek Jų Yra?
Kas Yra Matmuo Ir Kiek Jų Yra?

Kodėl Keičiasi Monos Lizos Šypsena?
Kodėl Keičiasi Monos Lizos Šypsena?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com