Учени симулираха гениален проект на Леонардо да Винчи
Амбициозни строителни планове биха били вероятни, като се употребяват единствено материалите и методите от ранния Ренесанс, потвърдиха учени от Масачузетския софтуерен институт
Карли Баст демонстрира модел на мост, планиран от Леонардо да Винчи, който потвърждава изпълнимостта на плана (снимка: Gretchen Ertl / MIT News)
Днес ще ви разкажем една не-технологична история, която припомня, че даже и най-хубавите технологии не могат да заместят острия и находчив разум.
През 1502 година Султан Баязид II афишира самобитен „ търг ” за набиране на оферти за построяването на мост, който да свързва Истанбул със прилежащия град Галата. Леонардо да Винчи, по това време към този момент прочут художник и откривател, се явява с новаторски план за мост, който разказва в писмо до султана и скицира с дребна рисунка в тетрадката си.
Да Винчи по този начин и не получава задачата. Но 500 години след гибелта му дизайнът на моста, който би бил най-дългият в света по това време, интригува учените. Изследователи от MIT вземат решение да ревизират какъв брой премислена е концепцията на Леонардо и дали тя в действителност би работила.
За да изследва въпроса, аспирантката Карли Баст Мън, работеща с професора по архитектура, строително и екологично инженерство Джон Оксендорф, дружно със студентката Мишел Си, се заемат с казуса, като проучват наличните документи, вероятните материали и способи на строителство, които са били разполагаем по това време, и геоложките условия на препоръчаното място – речно устие, наречено „ Златен рог ”.
В последна сметка екипът построява обстоен модел, с цел да тества способността на структурата да устоя на натоварване, тежестта на преминаващите от горната страна и въздействието на вероятно споразумяване на основите. Резултатите от изследването бяха показани в Барселона на конференцията на Международната асоциация за пространствени структури.
Изравнена арка
По времето на Леонардо множеството опори за зидани мостове са направени под формата на стандартни полукръгли арки, които биха претендирали 10 или повече стълба по продължение на моста, с цел да поддържат тежестта му. Концепцията на моста на Леонардо е радикално друга – това е „ сплескана ” арка, която би била задоволително висока, с цел да разреши на платноходка да премине изпод с мачтата си – целият мост би бил една огромна, изравнена арка.
Мостът би бил дълъг към 280 метра (въпреки че самият Леонардо употребява друга измервателна система по това време), което би я направило най-дългата арка в света по това време. „ Невероятно амбициозно е ”, споделя Баст, представен от TechXplore. „ Той е към 10 пъти по-дълъг от типичните мостове от това време ”.
Дизайнът се отличава и с необикновен метод за стабилизиране на арката против странични придвижвания – нещо, което е довело до срутва на доста мостове през вековете. За да се оправи с това, Леонардо е предложил опори, които се извиват извън във вътрешността от двете страни, сходно на човек, който стои прав в метрото и за задачата раздалечава краката си, тъй че да резервира равновесие в люшкащия се вагон.
В тетрадките и писмото си до султана Да Винчи не дава никакви детайлности за материалите, които счита да бъдат употребявани в градежа, нито метода на създаване. Баст и екипът проучват наличните материали по това време и заключават, че мостът може да бъде изработен единствено от камък, защото дървото или тухлата не биха понесли натоварванията от толкоз дълга арка.
Те стигат и до извода, че – сходно на класическите зидани мостове на римляните – този мост би стоял самичък, крепен от силата на гравитацията, без никакви крепежни детайли или хоросан, който да спойва камъка.
За да потвърдят това, учените построяват модел, с който да показват неговата непоклатимост. Докато пълномащабният мост би бил формиран от хиляди каменни блокове, учените вършат макета от 126 блока, употребявайки мащаб 1 към 500. Отделните блокове са направени на 3D принтер.
Осъществимостта доказана
„ Всичко се държи дружно единствено с помощта на натиска ”, споделя Баст. „ Искахме в действителност да проверим дали всички сили се трансферират единствено в границите на структурата ”. Това е от основно значение, с цел да се подсигурява, че мостът ще стои устойчиво и няма да се срине.
Както при действителната структура на мостови арки от зидария, „ камъните ” първо биват поддържани от скеле, защото се строи; едвам когато всички камъни са на мястото си, скелето може да бъде отстранено, с цел да може структурата да „ застане ”. Накрая се вмъква финалното парче в структурата – най-главният камък в самия връх на арката.
Оригинален чертеж на предлагането за мост на Леонардо да Винчи (снимка: Karly Bast and Michelle Xie / MIT News)
„ Когато го поставихме, трябваше да го натикаме. … Имах доста подозрения ”, споделя момичето. Но когато махат скелето, мостът в действителност „ застава ”. „ Това е силата на геометрията ”, изясняват учените във екстаз. „ Това е мощна идея. Добре премислена е ”.
„ Тази схема е нахвърляна на ръка – нещо, което може да е направил за 50 секунди, или да го е обмислял доста време. Трудно е да разберем каква е била обстановката от наличния исторически материал ”, споделя тя. Но доказването на успеваемостта на дизайна допуска, че Леонардо в действителност доста е мислил за плана.
Освен всичко това е схванал, че в района има доста трусове и е проектирал функционалности като „ разпределени ” основи, които да обезпечат спомагателна непоклатимост. За да ревизират устойчивостта на структурата, учените построяват моста върху две преносими платформи, които след това стартират да местят, с цел да симулират придвижванията на основите. Мостът демонстрира резистентност при хоризонталното придвижване на платформите, като се деформира единствено леко. Учените съумяват да го срутен едвам при оптимално разпъване „ до точката на цялостен срив ”.
Дизайнът може да няма практическо приложение в актуалното планиране на мостове, споделя Баст. Но доказателството за осъществимостта на този план хвърля повече светлина върху това какви амбициозни строителни планове биха били вероятни, като се употребяват единствено материалите и методите от ранния Ренесанс.
„ Това също по този начин показва, че не е наложително да употребявате фантастични технологии, с цел да измислите най-хубавите хрумвания ” споделя Баст.
Карли Баст демонстрира модел на мост, планиран от Леонардо да Винчи, който потвърждава изпълнимостта на плана (снимка: Gretchen Ertl / MIT News)
Днес ще ви разкажем една не-технологична история, която припомня, че даже и най-хубавите технологии не могат да заместят острия и находчив разум.
През 1502 година Султан Баязид II афишира самобитен „ търг ” за набиране на оферти за построяването на мост, който да свързва Истанбул със прилежащия град Галата. Леонардо да Винчи, по това време към този момент прочут художник и откривател, се явява с новаторски план за мост, който разказва в писмо до султана и скицира с дребна рисунка в тетрадката си.
Да Винчи по този начин и не получава задачата. Но 500 години след гибелта му дизайнът на моста, който би бил най-дългият в света по това време, интригува учените. Изследователи от MIT вземат решение да ревизират какъв брой премислена е концепцията на Леонардо и дали тя в действителност би работила.
За да изследва въпроса, аспирантката Карли Баст Мън, работеща с професора по архитектура, строително и екологично инженерство Джон Оксендорф, дружно със студентката Мишел Си, се заемат с казуса, като проучват наличните документи, вероятните материали и способи на строителство, които са били разполагаем по това време, и геоложките условия на препоръчаното място – речно устие, наречено „ Златен рог ”.
В последна сметка екипът построява обстоен модел, с цел да тества способността на структурата да устоя на натоварване, тежестта на преминаващите от горната страна и въздействието на вероятно споразумяване на основите. Резултатите от изследването бяха показани в Барселона на конференцията на Международната асоциация за пространствени структури.
Изравнена арка
По времето на Леонардо множеството опори за зидани мостове са направени под формата на стандартни полукръгли арки, които биха претендирали 10 или повече стълба по продължение на моста, с цел да поддържат тежестта му. Концепцията на моста на Леонардо е радикално друга – това е „ сплескана ” арка, която би била задоволително висока, с цел да разреши на платноходка да премине изпод с мачтата си – целият мост би бил една огромна, изравнена арка.
Мостът би бил дълъг към 280 метра (въпреки че самият Леонардо употребява друга измервателна система по това време), което би я направило най-дългата арка в света по това време. „ Невероятно амбициозно е ”, споделя Баст, представен от TechXplore. „ Той е към 10 пъти по-дълъг от типичните мостове от това време ”.
Дизайнът се отличава и с необикновен метод за стабилизиране на арката против странични придвижвания – нещо, което е довело до срутва на доста мостове през вековете. За да се оправи с това, Леонардо е предложил опори, които се извиват извън във вътрешността от двете страни, сходно на човек, който стои прав в метрото и за задачата раздалечава краката си, тъй че да резервира равновесие в люшкащия се вагон.
В тетрадките и писмото си до султана Да Винчи не дава никакви детайлности за материалите, които счита да бъдат употребявани в градежа, нито метода на създаване. Баст и екипът проучват наличните материали по това време и заключават, че мостът може да бъде изработен единствено от камък, защото дървото или тухлата не биха понесли натоварванията от толкоз дълга арка.
Те стигат и до извода, че – сходно на класическите зидани мостове на римляните – този мост би стоял самичък, крепен от силата на гравитацията, без никакви крепежни детайли или хоросан, който да спойва камъка.
За да потвърдят това, учените построяват модел, с който да показват неговата непоклатимост. Докато пълномащабният мост би бил формиран от хиляди каменни блокове, учените вършат макета от 126 блока, употребявайки мащаб 1 към 500. Отделните блокове са направени на 3D принтер.
Осъществимостта доказана
„ Всичко се държи дружно единствено с помощта на натиска ”, споделя Баст. „ Искахме в действителност да проверим дали всички сили се трансферират единствено в границите на структурата ”. Това е от основно значение, с цел да се подсигурява, че мостът ще стои устойчиво и няма да се срине.
Както при действителната структура на мостови арки от зидария, „ камъните ” първо биват поддържани от скеле, защото се строи; едвам когато всички камъни са на мястото си, скелето може да бъде отстранено, с цел да може структурата да „ застане ”. Накрая се вмъква финалното парче в структурата – най-главният камък в самия връх на арката.
Оригинален чертеж на предлагането за мост на Леонардо да Винчи (снимка: Karly Bast and Michelle Xie / MIT News)
„ Когато го поставихме, трябваше да го натикаме. … Имах доста подозрения ”, споделя момичето. Но когато махат скелето, мостът в действителност „ застава ”. „ Това е силата на геометрията ”, изясняват учените във екстаз. „ Това е мощна идея. Добре премислена е ”.
„ Тази схема е нахвърляна на ръка – нещо, което може да е направил за 50 секунди, или да го е обмислял доста време. Трудно е да разберем каква е била обстановката от наличния исторически материал ”, споделя тя. Но доказването на успеваемостта на дизайна допуска, че Леонардо в действителност доста е мислил за плана.
Освен всичко това е схванал, че в района има доста трусове и е проектирал функционалности като „ разпределени ” основи, които да обезпечат спомагателна непоклатимост. За да ревизират устойчивостта на структурата, учените построяват моста върху две преносими платформи, които след това стартират да местят, с цел да симулират придвижванията на основите. Мостът демонстрира резистентност при хоризонталното придвижване на платформите, като се деформира единствено леко. Учените съумяват да го срутен едвам при оптимално разпъване „ до точката на цялостен срив ”.
Дизайнът може да няма практическо приложение в актуалното планиране на мостове, споделя Баст. Но доказателството за осъществимостта на този план хвърля повече светлина върху това какви амбициозни строителни планове биха били вероятни, като се употребяват единствено материалите и методите от ранния Ренесанс.
„ Това също по този начин показва, че не е наложително да употребявате фантастични технологии, с цел да измислите най-хубавите хрумвания ” споделя Баст.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ