Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Новая технология исследователей из Массачусетского технологического института может сэкономить до 90 процентов строительных материалов, обычно необходимых при возведении мостов. Она основана на методе, называемом «топологическая оптимизация», который уже используется в 3D-печати. По словам исследователей, этот метод проектирования может сэкономить несколько гигатонн выбросов CO2 при крупномасштабном применении.
До сих пор принцип топологической оптимизации считался слишком сложным и ресурсоемким для практических строительных задач, таких как мосты или здания. Исследователи предоставили алгоритму оптимизации реалистичные «строительные ограничения», как они пишут в статье. Их новый подход позволяет с самого начала задавать компьютеру практические нормы строительства.
Таким образом, топологическая оптимизация превращается из академического метода для 3D-печати в масштабируемый инструмент для инженеров-строителей. Для своей практической модели исследователи использовали алгоритмы, которые позволяют принимать решения «да/нет» относительно того, какие компоненты использовать и как лучше их соединить. Их расчетная модель показывает, сколько компонентов может соединяться в узле, минимальный размер отдельных элементов и угол, под которым компоненты должны быть выровнены.
Она также определяет, какие компоненты следует использовать в определенной ситуации. Дерево, например, лучше подходит, если цель состоит в том, чтобы свести к минимуму выбросы CO2. Сталь имеет преимущества, например, в районах с высокой влажностью. В некоторых случаях эти два материала можно комбинировать. Исследование ученых продемонстрировало, как этот подход может быть практически применен в строительной отрасли.