El profesor
asociado de ingeniería mecánica de la DTU, Niels Aage, agregó:
“En términos populares, se trata de 'vaciar' una viga puente de
sus elementos existentes, proporcionando total libertad para elegir un
nuevo diseño. El volumen interno de la viga del puente se divide
en una estructura de vóxeles muy pequeños (píxeles
3D), como dados pequeños. El método de optimización
de topología se utiliza para determinar si cada vóxel individual
debe consistir en aire o material de acero. El resultado es un diseño
de viga de puente que utiliza el menor acero posible sin afectar la resistencia
de la estructura ”.
El equipo analizó
un elemento de puente que mide 30 m por 5 m por 75 m, que se dividió
en dos mil millones de vóxeles, cada uno de ellos no más
grande que 20 mm. El equipo dijo que esto resultó en un cálculo
extenso realizado por una supercomputadora que le habría llevado
a una computadora ordinaria 155 años.
Según
Cowi, es la optimización estructural más grande jamás
realizada.
El cálculo
por computadora presentó información sobre cómo estructurar
mejor el espacio de diseño de la cubierta del puente. Entre otras
cosas, eso significó curvar parte de los diafragmas transversales
actualmente rectos, lo que permitió afeitar el 28% del material
que se utiliza para las cubiertas de puentes.
“Ajustamos
los cálculos para garantizar que la estructura de la viga del puente
tenga el diseño óptimo y que pueda llevarse a cabo sin métodos
de producción demasiado costosos. El aspecto económico es
importante para que el diseño sea una opción realista para
futuros proyectos de puentes ”, dijo Baandrup.
Cowi ha dicho
que se necesita un análisis más detallado del diseño
antes de su uso, pero cree que los hallazgos son clave para el diseño
futuro de puentes colgantes.
El director
técnico de Cowi, Henrick Polk, dijo: "El nuevo diseño de
la viga del puente se puede convertir en una reducción de peso y
CO? de hasta un 20% para todo el puente, lo que por supuesto beneficia
el clima".
El profesor
de ingeniería mecánica de la DTU, Ole Sigmund, agregó:
“Creemos que existen grandes perspectivas para utilizar la optimización
de la topología para garantizar el diseño sostenible de otras
estructuras de edificios grandes, como rascacielos, estadios o puentes
de carreteras. Queremos explorar ese campo, y dado que la industria de
la construcción representa el 39% de las emisiones globales de CO?,
casi cualquier reducción puede ser de interés”.
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