چگونه سازه ماکارونی را بهینه کنیم ؟

 

 

برای بهینه کردن سازه باید یک تابع هدف تعریف کنیم .

تابع هدف در مورد سازه های ماکارونی دو چیز است :

 

  • وزن سازه
  • خمش موجود در اعضاء

 

سازه مورد نظر را باید طوری طراحی نماییم ، که در قبال کمترین وزن بیشترین رکورد را بدست آوریم .

همچنین سازه باید به گونه ای طراحی گردد ، که خمش موجود در اعضای آن به حداقل ممکن برسد . چراکه همانطور که گفته شد ، ماکارونی در برابر خمش بسیار ضعیف می باشد .

برای اینکه خمش موجود در اعضاء را به حداقل برسانیم باید از روش تخم مرغ استفاده نماییم . در تخم مرغ وقتی آن را از بالا و پایین فشار می دهیم نمی شکند . علت این امر این است ، که نیروی فشاری وارد به خاطر انحنای موجود در تخم مرغ ، قسمت اعظم آن به صورت فشار انتقال پیدا می کند و قسمت کمی از آن تبدیل به خمش می شود . که همین اصل در واقعیت باعث بوجود آمدن پل های قوسی  شده است .

 


 از آنجا که تخم مرغ نیز مانند ماکارونی یک جسم ترد است،  بنابراین می توان با بوجود آوردن همین حالت در ماکارونی از  بوجود آمدن خمش تا حد امکان در آن جلوگیری کرد.

 

اگر همانند شکل 1 ، نیرو را به اعضاء انتقال دهیم ، قسمت اعظم آن به شکل نیروی فشاری انتقال می یابد و فقط کمی از ان توسط خمش انتقال می یابد ، در حالی که در شکل 2 ، انتقال تمام نیرو توسط خمش می باشد . 

بنابراین ، با توجه به توضیحات بالا شکل 1 ، مورد تائید است .

 

از طرف دیگر سازه باید به گونه ای طراحی گردد ، که تقریبا تمام اعضای اصلی با تمام ظرفیت خود کار کنند . یعنی اینکه در هنگام شکست سازه تمام اعضای اصلی به حداکثر مقاومت خود رسیده باشند و تقریبا  خراب شدن سازه در اثر شکست همزمان تمام اعضای اصلی صورت گیرد . در این صورت می توان گفت که، از تمام اعضاء به نحو احسن استفاده شده است .

با تشکر از گروه SBG

http://www.geocities.com