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長知識!能夠自行“體檢”的 3D列印鋼橋

英國阿蘭·圖靈研究所(Alan Turing Institute)和倫敦帝國理工學院的研究人員目前正在為一座3D列印鋼橋添加大型的感測器網路系統,並將於2018年完成。該感測器網路系統可以對3D列印橋樑進行即時的“健康”監測,

使3D列印鋼橋成為一座能自行“體檢”的橋。

早在9月份,MX3D的3D列印鋼橋就已完成了三分之一,並將於2018年6月完工。

該感測器網路系統是由阿蘭·圖靈研究所的勞埃德註冊基金會(Lloyd's Register Foundation)資料中心的一群才華橫溢的結構工程師、數學家、電腦科學家和統計學家聯合研發的,

聲稱可以保證橋樑的長期性能。

諸如應變、位移和振動之類的結構測量都將受到感測器系統的密切監控,環境因素(如空氣品質和溫度)也將受到嚴密監控。

掌握這些資料後,3D列印橋樑工程師就可以隨時查看阿姆斯特丹大橋的“健康狀況”,並説明他們瞭解橋樑的物理特性隨時間變化的情況。

而且,從感測器網路收集的這些資料不會僅僅以試算表的形式出現,而是採用一種3D電腦模型,使工程師可以在電腦螢幕上查看。

據稱,該系統將為3D列印橋樑的性能提供參考,還允許模擬天氣和一些其他特定的情況,來觀測橋樑的變化,從而減少一些不必要的橋樑檢查。

MX3D的首席運營官Gijs van der Velden解釋說:“該橋將有助於創建新的設計語言。

“我們希望這種以資料為中心的工程方法可以加快這種新技術引入市場的速度。”

此外,從感測器網路系統捕獲的所有資料將完全公佈之後,世界各地的研究人員就能夠以自己的方式檢查橋樑的性能,使其成為工程研究的“實驗室”。

Turing-Lloyd的工程項目總監Mark Girolami教授表示:“明年由MX3D團隊安裝的3D列印橋將會在工程領域稱霸。” “這種捕獲資料的方式也將標誌著橋樑設計、建造和管理方式的變化,為下一代橋樑和其他公共設施構建提供參考。”

橋樑感測器網路系統的安裝將由Mohammed Elshafie博士領導的劍橋智慧基礎設施和建築中心合作進行。