اولین پل عابر فولادی چاپ سه بعدی جهان توسط ربات رونمایی شد
این پل که بیش از چهار سال در حال ساخت است و توسط شرکت هلندی MX3D هدایت می شود ، یک “آزمایشگاه زنده” در مرکز شهر آمستردام خواهد بود. محققان کالج امپریال لندن با استفاده از شبکه وسیع سنسورهای نصب شده ، عملکرد ساختمان جدید ۱۲ متری را اندازه گیری، نظارت و تجزیه و تحلیل می کنند، در حالی که تردد عابران پیاده را کنترل میکند.
داده های جمع آوری شده به محققان و مهندسان این امکان را می دهد تا “سلامت” پل را در لحظه اندازه گیری کنند ، نحوه تغییر آن را در طول عمر خود بررسی کرده و نحوه تعامل مردم با زیرساخت های چاپ سه بعدی را درک کنند.
دادههای سنسورها در نسخه “دوقلو دیجیتالی” پل قرار داده می شود – نسخه کامپیوتری که با وارد شدن دادههای حسگرها از پل فیزیکی را با دقت رو به رشد در زمان واقعی تقلید می کند. عملکرد و رفتار پل فیزیکی آزمایش می شود در برابر این دوقلو ، که به سوالات مربوط به رفتار طولانی مدت فولاد چاپ سه بعدی و همچنین استفاده از آن در محیط های واقعی و پروژه های جدید ساختمانی آینده کمک میکند.
گروه سازه های فلزی در امپریال برای رسیدن از مرحله مفهومی به پل پیاده نصب شده ، تحقیق و اعتبارسنجی زیربنایی را انجام دادند ، از جمله آزمایش نیروهای مخرب بر روی عناصر چاپ شده ، شبیه سازی های کامپیوتری دوقلو پیشرفته، آزمایشات غیر مخرب دنیای واقعی بر روی پل عابر پیاده و توسعه یک شبکه حسگر پیشرفته برای نظارت بر رفتار پل در طول عمر آن.
پروفسور لروی گاردنر از گروه مهندسی عمران و محیط زیست، یکی از همکاران امپریال، می گوید: “یک سازه فلزی چاپ شده سه بعدی بزرگ و قوی به اندازه ای که بتواند تردد عابران پیاده را کنترل کند ، قبلاً ساخته نشده است. ما ساختار و اجزای آن را در سراسر آزمایش و شبیه سازی کرده ایم. مراحل چاپ و پس از اتمام آن ، و دیدن آن در نهایت برای عموم فوق العاده است. “
دکتر کریگ بوکانان ، یکی از همکاران امپریال ، همچنین از گروه مهندسی عمران و محیط زیست ، گفت: “ما مشتاقانه منتظر ادامه این کار هستیم زیرا پروژه از تحقیقات زیربنایی به بررسی رفتار بلند مدت سازه های چاپ شده فلزی تبدیل می شود. این فناوری جدید برای صنعت ساختمان دارای پتانسیل عظیمی برای آینده است، از نظر زیبایی شناسی و طراحی بسیار بهینه و کارآمد، با کاهش مصالح. این بسیار جذاب بوده است و ما خوشحالیم که این سازه اکنون آماده استفاده است. “
کار آزمایش توسط پروفسور گاردنر و دکتر بوکان انجام شد و تیمی از دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد، Ph.D. نامزدها ، محققان فوق دکتری و تکنسینهای آزمایشگاهی. کار این تیم عمدتا توسط موسسه آلن تورینگ و با بودجه اضافی از شورای تحقیقات مهندسی و علوم فیزیکی ، بخشی از تحقیقات و نوآوری بریتانیا تأمین شد.
این پل بر روی کانال Oudezijds Achterburgwal در منطقه چراغ قرمز آمستردام نصب شده بود و توسط ربات در ۱۵ جولای ۲۰۲۱ رونمایی میشود.
“فرصتهای فوق العاده”
در غیاب مقررات طراحی سازه برای فولاد چاپ سه بعدی ، آزمایش فیزیکی و شبیه سازی رایانه ای برای اطمینان از ایمنی سازه های جدید چاپ سه بعدی مهم است. بنابراین گروه سازه های فلزی یک برنامه تحقیقاتی بلند پروازانه را با استفاده از مواد مخرب در مقیاس کوچک و آزمایش مقطع ، مدل سازی رایانهای و آزمایشات غیر مخرب در مقیاس بزرگ در دنیای واقعی بر روی پل عابر پیاده انجام داد.
پروفسور گاردنر گفت: “چاپ سه بعدی فرصتهای فوقالعادهای را برای صنعت ساختمان ایجاد می کند و آزادی بیشتری را از نظر خواص و شکل مصالح ایجاد میکند. این آزادی همچنین طیف وسیعی از چالشها را به همراه دارد و مهندسان سازه را ملزم به تفکر در شیوههای جدید میکند.”
دکتر بوکانان گفت: “بیش از چهار سال است که ما در مقیاس میکرومتر کار میکنیم، ریزساختار چاپی را تا مقیاس متر ، با آزمایش بار روی پل تکمیل شده ، مطالعه میکنیم. این کار چالش برانگیز در آزمایشگاههای آزمایش ما در امپریال انجام شده است. و در طول مراحل ساخت و ساز در محل در آمستردام و انشده، هلند، روی پل چاپی واقعی. “
محققان امپریال بخشی از تیم وسیعتری از مهندسان سازه، ریاضیدانان، دانشمندان کامپیوتر و آمارشناسان هستند که بر روی برنامه The Alan Turing Institute-Lloyd’s Register Foundation در مهندسی داده محور کار میکنند. این برنامه توسط پروفسور مارک جیرولامی در موسسه آلن تورینگ هدایت میشود.
پروفسور Girolami گفت: “چاپ سه بعدی در حال تبدیل شدن به یک فناوری مهم در مهندسی است و ما باید روشهای مناسب برای آزمایش و نظارت را برای تحقق بخشیدن به پتانسیل کامل آن توسعه دهیم. هنگامی که چاپ سه بعدی را با فناوری دوقلو دیجیتال ترکیب میکنیم ، میتوانیم زیرساخت ها را سرعت بخشیم. فرآیند طراحی، حصول اطمینان از اینکه ما ساختارهای بهینه و کارآمد را با توجه به تأثیرات زیست محیطی، آزادی معماری و هزینه های تولید طراحی میکنیم. “
داده های گرفته شده از پل در اختیار سایر محققان سراسر جهان قرار میگیرد که مایل به همکاری با محققان تورینگ در تجزیه و تحلیل دادهها هستند.
اکنون این پل رونمایی شده است، محققان شروع به جمع آوری دادهها در زمان واقعی برای نظارت بر نحوه رفتار آن میکنند.
منبع: https://techxplore.com
دانلود کتاب گزارش سرآمدان پژوهشی حوزه های فناورانه اقتصاد دیجیتال در ایران
پاسخی بگذارید