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Apr 03, 2024

ケンブリッジ 3D プリント ゲーム

ケンブリッジ大学は、民間企業と協力して、1 時間で製造されただけでなく、センサーを組み込んだ具体的なインフラストラクチャ ユニットを使用して 3D プリンティングを一歩超えました。

ケンブリッジ大学は、民間企業と協力して、3D プリンティングを一歩超えて、1 時間で製造されただけでなく、センサーを組み込んで自己監視し、いつかは自己修復できる具体的なインフラストラクチャ ユニットを完成させました。

ディナーパーティーの活発な会話を引き起こす可能性が最も低いトピックがあるとすれば、それは、全国の道路網に沿って運転中に目にする土木工学の断片です。 これらはあまりにも当たり前のことと考えられている傾向があるため、吊り橋のような壮観なものや道路の再舗装のような煩わしいものでない限り、見えないほうが良いかもしれません。

これらはどれほどありふれたものに見えるかもしれませんが、非常に複雑で本格的な工学設計の産物であり、非常に現実的で重要な機能を果たしていますが、多くの人は目の前の道路が流されたり、ランプが崩壊したりするまでその価値を認識しません。

これらの 1 つはヘッドウォールと呼ばれるもので、排水溝または暗渠の入口に設置される穴のある保持構造です。 その目的は、暗渠などを固定し、その周囲の盛土が流水によって洗い流されるのを防ぐことです。 さらに、水の流れを制御するだけでなく、取り付けられた橋や道路に構造的なサポートを提供することもできます。

これは非常に古い土木工学ですが、ケンブリッジは、ロボット 3D プリンター アームを使用して現場で建設し、わずか 1 時間で硬化する急結コンクリートの層を敷くことにより、コーンウォールの A30 に設置された土木工学に新たなひねりを加えました。 繰り返しますが、それほど新しいものではありません。 新しいのは、ヘッドウォールが印刷されるときに、LIDAR ユニットが構造を正確にスキャンし、本物と比較できるデジタル仮想ツインを構築したことです。

また、温度、ひずみ、圧力、湿度、電気抵抗率、電気化学電位に関するデータを送信するために、無線センサーが濡れたコンクリート内に設置されました。

急速硬化コンクリートは大量の熱を発生し、硬化して硬化する際にヘッドウォールに損傷を与える可能性があるため、温度は特に重要でした。 この新しい構造のもう 1 つの革新点は、従来の鋼鉄補強骨格を使用していないことであるため、これは重要です。 代わりに、強度は独自の形状に依存していますが、中空で湾曲した内壁を持つものではこれは容易ではありません。

ケンブリッジ大学工学部のアビル・アル・タッバー教授が主導するこの実験の目標は、センサーとデジタルモデリングを使用して3Dプリント構造の安定性を評価し、産業にとってより魅力的なものにすることである。 従来の構造よりも安価で、より迅速に建設できるものを作成することに加えて、目標は、センサー自体の信頼性、堅牢性、精度、寿命をテストし、おそらくいつかは、同様に開発中の自己修復コンクリートを組み込むことです。チーム。

「このプロジェクトは生きた実験室として機能し、その存続期間にわたって貴重なデータを生成します」とアル・タッバー氏は語った。 「センサー データと『デジタル ツイン』は、インフラストラクチャの専門家が 3D プリンティングをどのように使用し、戦略的な道路網用に大規模で複雑なセメントベースの材料を印刷するために調整できるかをよりよく理解するのに役立ちます。」

以下のビデオでは、新しいスマート 3D プリント コンクリート構造物について説明しています。

出典: ケンブリッジ大学