Ett team som leds av professor Christine Nguyen från University of Sydneys School of Civil Engineering fokuserar på beteendet och designen av strängbaserade strukturer. Deras forskning kombinerar teoretiska formuleringar, beräkningsmodellering och experimentell validering.
En nyckelaspekt i denna forskning handlar om att förstå hur strängar kan spännas och arrangeras för att skapa stabila och effektiva strukturella former. Detta inkluderar att undersöka de geometriska egenskaperna hos strängnätverk och hur de interagerar med yttre krafter.
Genom att utnyttja den inneboende flexibiliteten och lätta karaktären hos strängar, strävar forskarna efter att designa strukturer som kan anpassa sig till sin omgivning, såsom spända tak eller kapell som kan anpassa sin form som svar på vindförhållanden. De utforskar också att använda strängar som aktiva strukturella element, liknande muskler eller senor i biologiska system, vilket möjliggör kontrollerad rörelse och morphing strukturer.
En annan del av forskningen fokuserar på materialval och ingenjörskonst. Forskarna experimenterar med olika material, inklusive högpresterande fibrer och kompositmaterial, för att optimera strängarnas mekaniska egenskaper och hållbarhet. De utforskar också metoder för att ansluta och förankra strängar effektivt, vilket säkerställer deras strukturella integritet under olika belastningsförhållanden.
Tvärvetenskapligheten i denna forskning kombinerar ingenjörskonst, fysik och avancerade beräkningstekniker. Beräkningsmodellering spelar en viktig roll för att simulera beteendet hos strängbaserade strukturer och optimera deras design. Dessutom genomförs fysiska experiment för att validera teoretiska förutsägelser och få insikter i verkliga prestanda.
De potentiella tillämpningarna av strängbaserade strukturer är olika. De kan användas i tillfälliga skyddsrum eller nödskydd, storskaliga skuggstrukturer för offentliga utrymmen eller till och med inom flygindustrin. Flexibiliteten och anpassningsförmågan hos dessa strukturer gör dem mångsidiga och effektiva för olika sammanhang.
Utvecklingen av matematik för strängbaserade strukturer öppnar nya vägar för kreativ och hållbar design. Det tänjer på gränserna för konstruktionsteknik och utökar utbudet av möjligheter för arkitektoniskt uttryck och funktionalitet. När forskningen fortskrider kan vi förvänta oss att se innovativa och okonventionella strukturer dyka upp i framtiden, som förändrar vår byggda miljö på oväntade sätt.
