காட்சிகள்: 222 ஆசிரியர்: ஆஸ்டின் வெளியீட்டு நேரம்: 2025-01-22 தோற்றம்: தளம்
உள்ளடக்க மெனு
. பாலம் வடிவமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது
. எடை திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்
. அதிகபட்ச வலிமைக்கான வடிவமைப்பு பரிசீலனைகள்
. முடிவு
>> 1. பற்பசம் பாலம் வடிவமைப்பின் வலுவான வகை எது?
>> 2. வலுவான பாலத்தை உருவாக்க எனக்கு எத்தனை பற்பசைகள் தேவை?
>> 3. எனது பற்பசை பாலத்திற்கு நான் எந்த வகையான பசை பயன்படுத்த வேண்டும்?
>> 4. எனது பற்பசை பாலத்தின் வலிமையை எவ்வாறு சோதிப்பது?
>> 5. எனது பாலத்தை கட்டும் போது பற்பசைகளை மாற்ற முடியுமா?
பற்பசைகளிலிருந்து பாலங்களை உருவாக்குவது என்பது ஒரு கண்கவர் மற்றும் கல்வித் திட்டமாகும், இது பல மாணவர்கள் இயற்பியல் மற்றும் பொறியியல் வகுப்புகளில் மேற்கொள்ளும். இந்த திட்டங்கள் கட்டமைப்பு பொறியியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்களை அறிமுகப்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், படைப்பாற்றல், சிக்கல் தீர்க்கும் திறன்கள் மற்றும் குழுப்பணியையும் வளர்க்கின்றன. இந்த திட்டங்களின் போது மிகவும் பொதுவான விசாரணைகளில் ஒன்று: எவ்வளவு எடை ஒரு பற்பசால் முடியும் டிரஸ் பிரிட்ஜ் பிடி? இந்த கட்டுரை பற்பச பாலங்களின் எடை திறன், பல்வேறு வடிவமைப்புகள், கட்டுமான முறைகள் மற்றும் சோதனை நுட்பங்களை பாதிக்கும் காரணிகளை ஆராயும்.
பாலங்களின் வகைகள்
பற்பசை பாலங்கள் பல்வேறு வடிவமைப்புகளில் கட்டப்படலாம், ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான பண்புகள் கொண்டவை:
- பீம் பாலங்கள்: ஒவ்வொரு முனையிலும் ஆதரிக்கப்படும் கிடைமட்ட விட்டங்களைக் கொண்ட எளிய வகை பாலம். கட்டமைக்க எளிதானது என்றாலும், அவை பொதுவாக மற்ற வடிவமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக சுமைகளை ஆதரிக்கும் திறன் கொண்டவை.
- டிரஸ் பாலங்கள்: இந்த பாலங்கள் எடையை மிகவும் திறம்பட விநியோகிக்க முக்கோண அலகுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. பொதுவான டிரஸ் வடிவமைப்புகள் பின்வருமாறு:
- வாரன் டிரஸ்: சமபக்க முக்கோணங்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதன் திறமையான சுமை விநியோகத்திற்காக அறியப்படுகிறது.
.
- ஹோவ் ட்ரஸ்: பிராட்டைப் போன்றது, ஆனால் மையத்திலிருந்து சாய்வான மூலைவிட்டங்களுடன், சுருக்கத்திற்கு சிறந்தது.
- வளைவு பாலங்கள்: எடையை திறம்பட விநியோகிக்க வளைந்த கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தவும். வளைவு வடிவம் வளைவுடன் சக்திகளை எடுத்துச் செல்ல அனுமதிக்கிறது, இதனால் அவை சுருக்கத்தின் கீழ் வலுவாகின்றன.
ஒவ்வொரு வடிவமைப்பிற்கும் அதன் நன்மைகள் மற்றும் எடை திறன் மற்றும் கட்டுமானத்தின் எளிமை குறித்து தீமைகள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, பீம் பாலங்கள் கட்டுவதற்கு நேரடியானவை என்றாலும், மன அழுத்தத்தை திறம்பட விநியோகிக்க இயலாமை காரணமாக அவை பெரும்பாலும் அதிக சுமைகளின் கீழ் தோல்வியடைகின்றன.
ஒரு பற்பசை பாலம் எவ்வளவு எடையை வைத்திருக்க முடியும் என்பதை பல காரணிகள் பாதிக்கின்றன:
- வடிவமைப்பு வகை: முக்கோண வடிவங்கள் மூலம் சக்திகளை விநியோகிக்கும் திறன் காரணமாக டிரஸ் வடிவமைப்புகள் பொதுவாக பீம் வடிவமைப்புகளை விட சிறந்த ஆதரவை வழங்குகின்றன. டிரஸ்ஸின் வடிவியல் பதற்றம் மற்றும் சுருக்க இரண்டையும் திறம்பட கையாள அனுமதிக்கிறது.
- பொருள் தரம்: பயன்படுத்தப்படும் பற்பசைகளின் தரம் முக்கியமானது. பற்பசைகள் நேராகவும், முடிச்சுகள் அல்லது வார்ப்கள் போன்ற குறைபாடுகளிலிருந்து விடுபட வேண்டும். சீரான குச்சிகளைப் பயன்படுத்துவது பாலத்தின் குறுக்கே நிலையான வலிமையை உறுதிப்படுத்த உதவும்.
- பசை வகை: பயன்படுத்தப்படும் பிசின் பாலத்தின் வலிமையை கணிசமாக பாதிக்கும். பொதுவான விருப்பங்கள் பின்வருமாறு:
- வெள்ளை பசை (பி.வி.ஏ): உலர அதிக நேரம் எடுக்கும் ஆனால் வலுவான பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது. சரியான சீரமைப்புக்கு நேரம் தேவைப்படும் மூட்டுகளுக்கு இது ஏற்றது.
- சூடான பசை: விரைவாக காய்ந்துவிடும், ஆனால் சில பயன்பாடுகளில் வெள்ளை பசை போல வலுவாக இருக்காது. விரைவான சட்டசபைக்கு இது பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் சரியாகப் பயன்படுத்தப்படாவிட்டால் பலவீனமான இணைப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
- கட்டுமான நுட்பம்: சரியான சீரமைப்பு மற்றும் கூட்டு கட்டுமானம் மிக முக்கியமானவை. தவறான வடிவமைப்பானது பலவீனமான புள்ளிகளுக்கு வழிவகுக்கும், அவை சுமைகளின் கீழ் தோல்வியடையும். மூட்டுகள் கூடுதல் பசை அல்லது ஆதரவுடன் வலுப்படுத்தப்படுவதை உறுதி செய்வது ஒட்டுமொத்த ஸ்திரத்தன்மையை மேம்படுத்தும்.
- பாலம் பரிமாணங்கள்: பாலத்தின் நீளம் மற்றும் உயரம் அதன் எடை திறனில் முக்கியமான பாத்திரங்களை வகிக்கிறது. நீண்ட இடைவெளிகளுக்கு மிகவும் சிக்கலான வடிவமைப்புகள் மற்றும் கூடுதல் ஆதரவுகள் தேவைப்படலாம்.
ஒரு பற்பசை பாலம் எவ்வளவு எடை வைத்திருக்க முடியும் என்பதை தீர்மானிப்பது பல்வேறு சோதனை முறைகளை உள்ளடக்கியது:
1. நிலையான சுமை சோதனை: இது தோல்வியடையும் வரை பாலத்தில் படிப்படியாக எடையை வைப்பதை உள்ளடக்குகிறது. உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட அழுத்த செறிவுகளைத் தவிர்ப்பதற்காக பாலத்தின் இடைவெளியில் எடைகள் சமமாகப் பயன்படுத்தப்படுவதை உறுதி செய்வது அவசியம்.
2. டைனமிக் சுமை சோதனை: இந்த முறை திடீர் சுமைகள் அல்லது தாக்கங்களின் கீழ் பாலம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை சோதிக்கிறது, ஒரு பாலத்தைக் கடக்கும் வாகனங்கள் போன்ற நிஜ உலக நிலைமைகளை உருவகப்படுத்துகிறது.
3. சுமை விநியோகத்தை கணக்கிடுதல்: பாலத்தின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் சக்திகள் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அதன் செயல்திறனை சுமைகளின் கீழ் கணிக்க உதவும். உடல் பரிசோதனைக்கு முன் சுமை விநியோகத்தை மதிப்பிடுவதற்கு பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் கணித மாதிரிகள் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.
4. வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA): FEA போன்ற மேம்பட்ட நுட்பங்கள் ஒரு கட்டமைப்பிற்குள் மன அழுத்தம் மற்றும் திரிபு ஆகியவற்றின் விரிவான மாடலிங் செய்ய அனுமதிக்கின்றன. இது அடிப்படை வகுப்பறை திட்டங்களுக்கு அப்பாற்பட்டதாக இருந்தாலும், பொறியாளர்கள் நிஜ உலக கட்டமைப்புகளை எவ்வாறு வடிவமைக்கிறார்கள் என்பதைப் பற்றிய நுண்ணறிவை இது வழங்குகிறது.
5. காட்சி ஆய்வு: சோதனைக்கு முன், முழுமையான காட்சி பரிசோதனையை நடத்துவது முன்கூட்டிய தோல்விக்கு வழிவகுக்கும் கட்டுமானத்தில் சாத்தியமான பலவீனங்கள் அல்லது குறைபாடுகளை அடையாளம் காண உதவும்.
பல மாணவர்கள் வெற்றிகரமாக பற்பச பாலங்களை உருவாக்கியுள்ளனர். உதாரணமாக:
- சோதனையின் போது 200 பவுண்டுகளுக்கு மேல் வைத்திருக்கும் 100 பற்பசைகளுடன் கட்டப்பட்ட ஒரு ஹோவ் டிரஸ் பாலம்.
- மற்றொரு எடுத்துக்காட்டில் சுமார் 150 பற்பசைகளுடன் கட்டப்பட்ட ஒரு பாலம் இருந்தது, இது உடைப்பதற்கு முன் 500 பவுண்டுகள் ஆதரித்தது.
இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் கவனமாக வடிவமைப்பு மற்றும் கட்டுமானத்துடன், பற்பசை பாலங்கள் அவற்றின் அளவோடு ஒப்பிடும்போது குறிப்பிடத்தக்க எடையை வைத்திருக்க முடியும் என்பதை விளக்குகிறது.
பற்பச டிரஸ் பாலத்தை உருவாக்கும்போது, பல வடிவமைப்பு பரிசீலனைகள் வலிமையை அதிகரிக்க முடியும்:
- முக்கோண வடிவங்கள்: உங்கள் வடிவமைப்பில் முக்கோணங்களை இணைப்பது கட்டமைப்பின் முழுவதும் சக்திகளை இன்னும் சமமாக விநியோகிக்க உதவுகிறது, மூட்டுகளில் அழுத்த செறிவுகளைக் குறைக்கிறது.
- வலுவூட்டல் நுட்பங்கள்: முக்கியமான மூட்டுகளில் அல்லது நீண்ட இடைவெளிகளில் பற்பசைகளின் கூடுதல் அடுக்குகளைச் சேர்ப்பது தேவைப்படும் இடங்களில் கூடுதல் ஆதரவை வழங்கும்.
- எடை விநியோகம்: பாலத்தை வடிவமைப்பது, இதனால் முடிந்தவரை சமமாகப் பயன்படுத்தப்படும் வகையில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட தோல்விகளைத் தடுக்க உதவும். சோதனையின் போது சுமை பயன்பாட்டிற்கான ஸ்ப்ரெடர் பார்கள் அல்லது தளங்களைப் பயன்படுத்துவதைக் கவனியுங்கள்.
- முன்மாதிரிகளை சோதித்தல்: உங்கள் வடிவமைப்பை இறுதி செய்வதற்கு முன், சிறிய முன்மாதிரிகளை உருவாக்குவது குறிப்பிடத்தக்க வளங்களைச் செய்யாமல் சாத்தியமான பலவீனங்களை அடையாளம் காண உதவும்.
ஒரு பற்பசை பாலம் கட்டுவது ஒரு அற்புதமான திட்டமாக இருக்கும்போது, கவனிக்க பொதுவான ஆபத்துகள் உள்ளன:
- கூட்டு வலிமையைப் புறக்கணித்தல்: பசை முழுமையாக குணப்படுத்தப்படாத அல்லது சட்டசபையின் போது சீரமைப்பு எங்கே இருந்தது என்பதை மூட்டுகளில் பல தோல்விகள் ஏற்படுகின்றன.
- அதிகப்படியான வடிவமைப்புகள்: சிக்கலான வடிவமைப்புகள் ஈர்க்கக்கூடியதாகத் தோன்றினாலும், அவை பெரும்பாலும் வலிமையை மேம்படுத்தாமல் தேவையற்ற சிக்கலை அறிமுகப்படுத்துகின்றன.
- பொருள் தரத்தை புறக்கணிப்பது: குறைந்த தரமான அல்லது திசைதிருப்பப்பட்ட பற்பசைகளைப் பயன்படுத்துவது தொடக்கத்திலிருந்தே கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை சமரசம் செய்யலாம்.
- போதிய சோதனை தயாரிப்பு: எடை விநியோகம் கூட தவறான முடிவுகளுக்கும் ஏமாற்றத்திற்கும் வழிவகுக்கும் என்பதை உறுதி செய்வதன் மூலம் சோதனைக்குத் தயாராவதில் தோல்வி.
ஒரு பற்பச டிரஸ் பாலம் வைத்திருக்கக்கூடிய எடையின் அளவு வடிவமைப்பு, பொருள் தரம், பசை வகை மற்றும் கட்டுமான நுட்பங்களின் அடிப்படையில் பரவலாக மாறுபடும். பல மாணவர்கள் நூற்றுக்கணக்கான பவுண்டுகள் வைத்திருக்கக்கூடிய பாலங்களை உருவாக்குவதன் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளை அடைந்துள்ளனர், பொறியியலின் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் கட்டுமானத்தின் போது அவற்றை திறம்பட பயன்படுத்துவதற்கும் முக்கியமானது.
கவனமாக திட்டமிடல், விவரங்களுக்கு கவனம் மற்றும் கட்டமைப்பு இயக்கவியல் பற்றிய புரிதல் மூலம், மாணவர்கள் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுள் அடிப்படையில் சந்திப்பதை மட்டுமல்லாமல் எதிர்பார்ப்புகளை மீறும் ஈர்க்கக்கூடிய மாதிரிகளை உருவாக்க முடியும்.
வாரன் டிரஸ் வடிவமைப்பு பெரும்பாலும் முக்கோண வடிவங்கள் மூலம் அதன் திறமையான சுமை விநியோகம் காரணமாக வலிமையான ஒன்றாக கருதப்படுகிறது.
குறிப்பிட்ட எண் எதுவும் இல்லை என்றாலும், பல வெற்றிகரமான வடிவமைப்புகள் இடைவெளி மற்றும் விரும்பிய வலிமையைப் பொறுத்து 100 முதல் 150 வரை பற்பசைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.
அதன் வலுவான பிணைப்பு பண்புகளுக்கு வெள்ளை பசை (பி.வி.ஏ) பரிந்துரைக்கப்படுகிறது; இருப்பினும், கவனமாகப் பயன்படுத்தினால் விரைவான சட்டசபைக்கு சூடான பசை பயன்படுத்தப்படலாம்.
தோல்வி ஏற்படும் வரை படிப்படியாக எடையைச் சேர்ப்பதன் மூலம் நீங்கள் நிலையான சுமை சோதனைகளை மேற்கொள்ளலாம், சோதனையின் போது இடைவெளி முழுவதும் விநியோகத்தை கூட உறுதி செய்கிறது.
பல போட்டிகள் பற்பசைகள் வெட்டவோ மாற்றவோ இல்லாமல் முழுமையடைய வேண்டும்; மாற்றங்களுடன் தொடரும் முன் குறிப்பிட்ட விதிகளை சரிபார்க்கவும்.
.
[2] https://community.robotshop.com/forum/t/toothpick-bridge/15079
.
[4] https://www.scienceprojectideas.org/toothpick-bridge.htm
[5] https://silva-teched.weebly.com/toothpick-bridge-challenge.html
.
.
[8] https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/ask-an-expert/viewtopic.php?t=2503
[9] http://wjhs8a.pbworks.com/f/Toothpick+Bridge+Guidelines.pdf
[10] http://www.pisymphony.com/toothpick/toothpick1.htm
.
.
[13] https://www.youtube.com/watch?v=Af5zd9Ara9E
.
[15] https://cr4.globalspec.com/thread/112752/10-000-Toothpick-Model-of-a-Bridge-What-Do-You-Think
[16] https://www.baileybridgesolution.com/news/Toothpick-Truss-Bridge-Load-Testing-Techniques.html
[17] https://silva-teched.weebly.com/toothpick-bridge-challenge.html
[18] https://www.youtube.com/watch?
.
.
[21] https://eisca.org/wp-content/uploads/2022/02/EIS_Engineering_Bridges_27MAR2020.pdf
[22] https://www.ascega.org/wp-content/uploads/2021/03/Tips_and_Information.pdf
[23] https://www.bu.edu/gk12/alexis/bridge.pdf
[24] https://www.ascega.org/wp-content/uploads/2021/03/Rules_Bridge_Specifications.pdf
[25] https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/ask-an-expert/viewtopic.php?t=2503
[26] https://engineering.stackexchange.com/questions/7524/most-efficient-way-to-build-a-toothpick-bridge
[27] https://www.youtube.com/watch?v=1tJdfA7BUSY
