Inžinerija: neramus genijus | gamta

Inžinerija: neramus genijus | gamta

Anonim

Dalykai

  • Architektūra
  • Inžinerija
  • Istorija
  • Medžiagų mokslas
  • Mokslo bendruomenė

Allanas McRobie'as mėgaujasi nuovokiu inžinieriumi, kuris ėmėsi tiltų ir dangoraižių apsaugai nuo vėjo.

Vėjo vedlys: Alanas G. Davenportas ir vėjo inžinerijos menas

Autorius: Siobhanas Robertsas

Princeton University Press: 2012. 288 psl. 29, 95 USD, 19, 95 GBP 9780691151533

Siobhano Robertso „ Vėjo vedlys“ yra mažai tikėtinas perlas, žmogaus ir lauko biografija. Joje pasakojama Alano Davenporto istorija ir 50 metų, kuriuos jis praleido kurdamas vėjo inžinerijos discipliną, kad apimtų skysčių dinamikos, meteorologijos, konstrukcijų inžinerijos ir architektūros spragas.

Knyga atskleidžia daugelio ikoninių pasaulio struktūrų užkulisius. Pavyzdžiui, čia yra Pasaulio prekybos centras; „The Sears“, CN ir Johno Hancocko bokštai; „Citicorp“ centras; ir palyginamas epinių tiltų rinkinys, atsižvelgiant į jų sugebėjimą atlaikyti vėjo audras. Ankstyvieji Pasaulio prekybos centro vėjo tunelių bandymai parodė, kad reikia realistiškesnio vėjo modeliavimo, paskatinus Davenportą įkurti Pasienio sluoksnio vėjo tunelį Vakarų Ontarijo universitete Londone, Kanadoje. Šis įrenginys buvo sukurtas atkartoti neramias apatinės atmosferos sąlygas.

Image

Dangoraižiai, tokie kaip Niujorko „Citigroup Center“, turi kovoti su sudėtinga vėjo dinamika. Vaizdas: ORJAN F. ELLINGVAG / CORBIS

Tokie projektai yra didžiulės investicijos, dažnai milijardai dolerių, kurių ekstremalūs vėjai užklupo tūkstančius gyvybių. Fizika yra sudėtinga ir neapibrėžta, matematika yra neginčijama ir galutinio eksperimento - sukurti visos masto struktūrą ir pamatyti, kas atsitiks - neįmanoma. Tai sunki problema, o knygoje aprašoma, kaip Davenportas sujungė pragmatinę teoriją ir kruopštų modelio testavimą, kad pateiktų racionalias ir patikimas veikimo prognozes.

Robertsas apibūdina, kaip kiekvienas iššūkis padėjo patobulinti procedūrą ir teoriją. Pavyzdžiui, jau 1964 m. Aprašydami jaunus „Davenport“ susitikimus su Pasaulio prekybos centro konstrukcijų inžinieriumi Leslie Robertson, jūs pastebėjote ir apdairų, bet rekordinį dizainą, ir lauko atsiradimą. Davenportas drausmingai pakeitė grubias statinio spaudimo taisykles. Tai sprendė atmosferos ribinio sluoksnio sudėtingumą ir neapibrėžtumą bei vėjo srautų dinamines komplikacijas, tokias kaip galandimas, sūkurių pylimas, bufetai ir budrūs bufetai. Būtent dėl ​​to projektavimo proceso, kuris neišvengiamai reikalauja prasmingo skaitymo atsižvelgiant į 2001 m. Rugsėjo 11 d. Įvykius, atsirado Pasienio sluoksnio vėjo tunelis. Tai tapo visų šių studijų pagrindiniu dalyku.

„Du iš tirtų projektų rodo dangoraižių galimą katastrofą“.

Du iš tunelyje ištirtų projektų rodo dangoraižių keliamą nelaimę. 1978 m. Smalsus studentas paskambino į 59 aukštų „Citicorp“ centrą (dabar „Citigroup“ centrą), pastatytą ir pastatytą ant keturių didžiulių kolonų aukštai virš Manhatano miesto vidurio, statybų inžinerijos įmonei - paskatino šokiruoti, kad atliekant papildomus skaičiavimus nebuvo atsižvelgta į „ketvirčio“ vėjus, kurie smogė pastatui 45 laipsnių kampu.

Ši istorija, gerai žinoma konstrukcijų inžinerijos sluoksniuose, atspindi vieną iš košmaro scenarijų. Robertsas užfiksuoja širdį veriantį akimirkos siaubą ir Davenporto bei Robertsono vaidmenis atliekant bandymus ir atliekant avarinius taisomuosius veiksmus, kad būtų sustiprintas po to esantis pjūvis. Turbūt vienintelė mano knygos kritika yra ta, kad skambinęs studentas nėra įvardijamas. Manau, kad ji yra Diane Hartley, kuri tada studijavo Davidu Billingtono metu Prinstono universitete - tai stebina tos pačios institucijos spaudos neveikimas.

Kitas sunkus atvejis yra Johno Hancocko bokštas Bostone. Jos problemos buvo subtilesnės, nors ir nerimą keliančios. Vėlgi, klausimas buvo susijęs su vėjo jėgomis iš tų krypčių, į kurias nebuvo atsižvelgiama, ir, norint konstrukciją padaryti saugią, prireikė didelių išlaidų modifikuoti sutvirtinimus ir slopintuvus. Nuo šiol studentams ir dėstytojams perduosiu aiškų Roberts'o pranešimą.

Aš pradėjau domėtis, ar Davenporto visą gyvenimą trukusių pastangų galutinis rezultatas buvo tai, kad finansininkams buvo leista kilnoti, nepakenkiant žemiau esantiems žmonėms. Bet paskutiniame skyriuje dėmesys sutelktas į jo ryžtingas pastangas sušvelninti katastrofas pažeidžiamiems žmonėms. Pavyzdžiui, Karibų jūroje jis dirbo prie uraganams atsparaus namo ir dalyvavo daugelyje tarptautinių iniciatyvų, kurių tikslas - sušvelninti katastrofas žmonių mastu.

Robertsas parašė knygą, kurioje beveik nėra lygčių, kurioje techninės subtilybės, tokios kaip aeroelastingumas ir Davenporto statistinis turbulencinio savitarnos aprašymas, išdėstytos aiškiai, patraukliai ir tiksliai. Jos tikslios, ryškios frazės, tokios kaip sūkuriai, „taip stumiantys ir stumiantys struktūrą, ir kurie yra tarsi chuliganų gauja“, pagyvins mano būsimas paskaitas.

Prieš atidarydamas knygą buvau nusprendęs atkreipti dėmesį į dvi galimas spragas. Pirma, ar knyga pripažins Davenporto statistinės savitarnos teorijos alternatyvą - greito iškraipymo teoriją, kurią sukūrė Julianas Huntas? Ji. Antra, ar garsiojo 1940 m. „Tacoma Narrows“ tilto griūtis Vašingtono valstijoje atsitiks ant tinginio ir netikslaus „rezonanso“ aprašymo, kurį priima dauguma fizikos vadovėlių? Tai nėra. Vietoj to, Robertsas pateikia nepriekaištingą inžinierių Roberto Scanlano ir visai neseniai Allano Larseno darbą, kad paaiškintų, kas iš tikrųjų įvyko.

Tai yra mano sritis, tačiau aš daug ko išmokau iš žavios Roberts knygos ir pasirodžiau labai gerbdama tiek Davenportą, tiek jo metraštininką.

Susijusios nuorodos

Susijusios gamtos tyrimų nuorodos

  • Gamtos miestai ypatingi

Komentarai

Pateikdami komentarą jūs sutinkate laikytis mūsų taisyklių ir bendruomenės gairių. Jei pastebite ką nors įžeidžiančio ar neatitinkančio mūsų taisyklių ar gairių, pažymėkite, kad tai netinkama.