News Lexikon
Jedes dritte Bauteil einer Brücke ist überflüssig
- Details
- Hauptkategorie: News Lexikon
- Kategorie: Produkte, Forschung und Innovationen NEWS
- Erstellt: Donnerstag, 04. Juni 2020 15:16
- Zuletzt aktualisiert: Donnerstag, 04. Juni 2020 15:16
- Veröffentlicht: Donnerstag, 04. Juni 2020 15:16
- Geschrieben von Super User
- Zugriffe: 1027
Jedes dritte Bauteil einer Brücke ist überflüssig
Forscher entwickeln Berechnungsverfahren, das Konstruktion billiger und grüner machtDetails einer Brücke mit optimierter innerer Struktur (Grafik: dtu.dk)
Wie beim Flugzeug- und Autobau
"Anfangs dachten wir daran, die Brückendecke durch quer verlaufende Membranen zu verstärken und so bei konventioneller Struktur Gewicht einzusparen", sagt Mads Jacob Baandrup, der das Abspecken von Brücken in seiner Doktorarbeit behandelt hat. Die Gewichtseinsparung gelang ihm und seinem Doktorvater Niels Aage durch eine aufwendige Strukturänderung. Sie nutzten das Instrument der Topologie-Optimierung, das bisher nur im Flugzeug- und Automobilbau angewendet wird. Das ist ein mathematisches Verfahren, mit dem bei einer vorgegebenen Belastung die schlankest mögliche Form eines Bauteils ermittelt wird.
"Populär ausgedrückt geht es darum, das Innere einer Brücke von den Teilen zu befreien, die für die Tragfähigkeit überflüssig sind", so Aage. Damit habe der Konstrukteur völlige Freiheit bei der Gestaltung der Struktur. Um dies zu erreichen, wird das Innere einer Brücke in Mrd. kleine Würfel zerlegt, sogenannte Voxel - anlehnend an die Bildpunkte (Pixel). Dann wird für jeden Würfel errechnet, ob und wie stark er für die Tragfähigkeit benötigt wird. Dabei stellt sich heraus, dass manche Voxel aus Luft bestehen können, ohne die Belastbarkeit zu verringern. "Das Ergebnis ist eine Brückenträgerkonstruktion, bei der möglichst wenig Material verwendet wird, ohne die Festigkeit der Struktur zu beeinträchtigen", weiß Aage.
Supercomputer im Dauerbetrieb
Im Einzelnen betrachteten die beiden Forscher ein Brückenteil mit den Maßen 30 mal fünf mal 75 Meter. Sie zerlegten es in zwei Mrd. Voxel. Für jedes berechneten sie die Last, die es aufnehmen muss, wenn die Brücke fertig ist. Mit einem normalen PC hätte der Rechenvorgang 155 Jahre gedauert. Da ein Supercomputer zur Verfügung stand, ließ sich die Rechendauer massiv verkürzen.
Aussender: pressetext.redaktion
Ansprechpartner: Wolfgang Kempkens
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Tel.: +43-1-81140-300
Website: www.pressetext.com
© pressetext.deutschland +++ pressetext.austria +++ pressetext.schweiz +++ termindienst +++ fotodienst +++ newsfox.com und der jeweilige Aussender
http://www.pressetext.com/news/20200604022pte20200604022
Bauen/Wohnen, Forschung/Entwicklung
Medieninhaber und Herausgeber:
pressetext Nachrichtenagentur GmbH, Josefstädter Straße 44, A-1080 Wien
pressetext ist reichweitenstärkster Nachrichtenverbreiter für Entscheider und Journalisten in der DACH-Region. Die inhaltliche Verantwortung für redaktionelle Meldungen (pte) liegt bei pressetext, für Pressemitteilungen (pts) und Kapitalmarktmitteilungen börsennotierter Unternehmen (pta) beim jeweiligen Aussender. Die Nachrichten werden auf den pressetext-Länderplattformen publiziert und je nach Abonnement-Profil und gewählter Zustellart einzeln oder täglich als Newsletter an die Abonnenten verschickt. Weitere Informationen erhalten Sie bei unserem Redaktionsservice unter Tel. +43-1-81140-300.