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微博上面的這個全預應力傢具究竟是個什麼原理?

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排版很亂,對不住了


關鍵在中間那個根鏈子啊,這個很難理解么。。。

中間那根鏈子是受到外面6根的雙向拉扯的,不是單向,所以達到平衡。你再仔細看。

下面這樣就會失敗!


這個不叫預應力。。。上面說的都沒說到點子上。

Tensegrity System

這個桌子看著不像Tensegrity的基本結構,但是受載荷之後的形變應該是和傳統型沒什麼區別。

基本的邏輯上和張拉結構一樣的,桿件受壓,索受拉,區別是整體張拉。

最簡單的單元個體是三桿件

(圖片來源於維基)

在這個體系中,如果任意點受力,那麼索會產生形變從,而拉力會保證整個系統繼續平衡。

至於Tensegrity在工業設計中的例子很多,可以有不同的變種。不過最基本的邏輯結構就是一根桿首尾連接一個索,在索中間,有另一個桿件的支點,從而使索撐開變成受拉狀態。而桿件和桿件直接沒有剛接,有些情況會有鉸接,但這樣的話就不是所有桿件受力。

谷歌搜索,Tensegrity Structure。會出現更多例子。


一句話,中間的螺旋扣與周圍的纜線拉力方向相反,預應力提供剛性。


我是這樣理解的,這個結構是由上下兩個部分組成的,上下各形成一個面。每個面上有3個固定點(暫且這麼稱呼),三個點可以為一個面提供穩定的支撐。但是如果由單一的拉索連接對應的吊點那對於兩個平面間的扭轉約束其實是不足的。

如上圖,如果每個固定點有兩個拉索上下錯開布置就可以有效限制上下兩個面的相對扭轉。這樣這兩個面的要想穩定下來就只需要提供一個支撐保證上面的面不要塌下來就好了。於是就有了原圖裡上下那兩個彎鉤和中間的拉杆。目測這樣彎下來是最簡潔的方式,可以這樣扭曲的彎下來完全得力於側面類似網狀的拉索體系。否則中間那個位置的一根拉杆會是上下平面發生旋轉,這個桌子就有塌掉的危險。


誰能把它組裝過程和拆解過程播放一下,我們這些小白就全懂了。


這個不叫預應力


翹凳子就倒了


中間那根彈簧如果緊繃的話,明顯兩邊的鐵管是向外運動的啊~

這時候加上幾根鐵絲在周圍固定就可以受力平衡啦~


下面的部分通過中間的鏈子把上面的吊起來了,其他的繩子都是為了保持上面平衡的


相當於,中間那根鏈條是把上面的構件吊起來的,周圍的鋼絲繩只是起到平衡上面構件的作用。

上面構件只是形狀是向上彎曲了而已,你可以理解成上面的構件是吊在下面構件上的。

原理同上圖吊燈。

天花板相當於應力傢具的底座構件,黃色線條等同於連接底座構件和上面構件的鏈條,起到支撐作用;為了保持整個吊燈的穩定,需要在吊燈的各個方向上安上鋼絲,以使結構固定。

這個應力傢具需要在材料上選用很堅固的鋼材,才能在只有兩根彎曲的構件中,支撐較大的重量。我認為,真實應力的只是底部構件+連接鏈條。


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