QuaDror

Aug. 8th, 2011 11:11 am
jayrandom: (Default)
КваДрор. Без единого гвоздя.

На сайте дизайнера.

В ЮТюбе.

И не говорите, что не видели.

PS: Спасибо Наде за наводку.

UPDATE: патент
jayrandom: (Default)
Вчера вечером в процессе проверки одной моей гипотезы, Кошка (случайно?) построила структуру, которую правильнее всего было бы назвать тенсегрити-мостом. Будучи собрана из коротких жёстких элементов, эта структура похожа на ферму, линейно собранную из элементов типа Skwish. Посмотрим, удастся ли довести эту схему до сборно-разборного ума.

* * *

Оказывается, попытки построить тенсегрити-мост уже предпринимались, но большинство из них провалилось, либо пришлось отказаться от принципа "чистой тенсегрити" и строить гибриды. Дам ссылки на парочку:

1) Проект пешеходного моста длиной 32м для пересечения автострады рядом с инженерным факультетом университета Tor Vergata в Риме. Возможно, что он так и не будет построен.

Это не совсем тенсегрити-мост, т.к. продольные "балки" составлены из нескольких жёстких секций, которые держатся вместе при помощи стяжек. Сама порочная идея пытаться составлять тенсегрити из модулей - это всё равно что заявить о попытках делить неделимое, или составлять несоставимое.


2) Пешеходный мост Kurilpa Bridge в городе Брисбен, Австралия. Он почти построен, сдавать планируется в сентябре 2009 года, т.к. буквально на днях.

Это тоже не совсем тенсегрити-мост, по той же самой причине - некоторые жёсткие элементы упираются друг в друга. HappyPontist прошёлся по дизайну и не оставил балки на балке :)
jayrandom: (Default)
Несколько последних недель я планировал соединить идею шуховской башни и снельсоновской башни из тенсегрити-призм в одно целое, поскольку нашёл между ними (как мне казалось) устранимое различие:

1. один сегмент шуховской башни состоит из двух семейств прямых, образующих однополостный гиперболоид. Оба семейства - жёсткие.

2. один сегмент снельсоновской башни (тенсегрити-призма) состоит из двух семейств прямых: внутреннее жёсткое, образующее один однополостный гиперболоид и внешнее гибкое, образующее другой гиперболоид.

Моя идея была попытаться создать тенсегрити-призму, где два гиперболоида совпали бы. Математически это означало, что оба семейства должны быть (1) разнонаправленными и (2) быть проходить симметрично относительно вертикали в точках пересечения. То есть жёсткие рёбра по длине равны мягким рёбрам.

Вчера мне принесли материал, и я приступил к моделированию. Однако оно не увенчалось успехом. Оказалось, что для тенсегрити-призмы принципиально важно, чтобы жёсткое и гибкое семейства были однонаправлены. Иначе мы не получаем жёсткости, и конструкция коллапсирует подобно потерявшему сознание человеку. На всякий случай я проверил вариант, когда гибкое семейство направлено вертикально сверху вниз (т.е. является по сути цилиндром, или гиперболоидом бесконечного радиуса) - и снова обломился: либо нет жёсткости, либо нет вертикальности.

Вывод: при всей ажурности, шуховская башня - компрессионная структура вдоль обоих семейств прямых. Сказанное не относится к кольцам, которыми терминируется каждая секция - они могут как раз работать на растяжение (я даже почти уверен в этом). Но на проверку этого у меня нет разработанной технологии, поэтому пока оставлю это дело.

А жалко, я уже в ярких красках представлял себе этот гибрид...

UPDATE: оказывается невозможен также вариант, когда гибкий гиперболоид находится внутри жесткого. Снова не получается жёсткости, и снова всё обрушивается.
jayrandom: (Default)
Собирая некоторое время назад 6-гранную тенсегрити-призму я обратил внимание, что два её основания сдвинуты друг относительно дружки ровно на 120 градусов. Благодаря чему один шестиугольник встаёт ровно над другим. Сначала я подумал, что это какой-то артефакт, случайность или моё косоглазие, но по формулам оказалось, что там действительно такой угол должен быть.

Тогда мне стало интересно, существуют ли другие N-гранные призмы с таким свойством?

Оказалось, что да. При этом N должно принимать значения (2), 6, 10, 14, 18, 22, 26, ...
Эти известные числа по совместительству - количества электронов в электронных подоболочках.
Возможно, эта модель проливает некоторый свет на физическое устройство атома. А может быть и не проливает :)

Двойку я беру в скобки, потому что при угле 180 градусов тенсегрити-призма вырождается в крест с нулевым "полезным" объёмом. Формально это ещё призма, но двумерная - т.е. объект другого, более плоского, мира.

Любопытно, что если бы трёхмерному человеку потребовалось объяснить двумерным существам, что такое тенсегрити, то единственная модель, при помощи которой он бы смог это сделать - это крест. Вся остальная игра равновесий сил оказывается за пределами доступного им опыта, поскольку выходит из их плоскости.
jayrandom: (Default)
Когда я дома устраивал демонстрацию тенсегрити, у нас в гостях был дядя Дима из Москвы, архитектор.

Он поглядел на это дело (в основном - на башню из тенсегрити-призм) и сразу же вспомнил Шухова с его гиперболоидами, однако в тот момент я пропустил это мимо ушей - ну, похоже, ну и славно.

А сегодня до меня наконец допёрло, что это действительно частные случаи одной и той же структуры. Просто тенсегрити-призмы обычно используются для демонстрации лёгкости и минимализма, поэтому число элементов там как правило недостаточное, чтобы увидеть гиперболоид. Однако как только мы "загустим" стенку из 12+ углов, гиперболоид станет видно всё более и более отчётливо.

Также немного мешает факт, что угол наклона элементов сжатия и растяжения в тенсегрити-призмах разный. Поэтому в густом случае мы получили бы два разных (но концентрических) гиперболоида: внешний мягкий, внутренний жёсткий, - поддерживающие друг дружку.

Интересно, возможно ли подобрать параметры так, чтобы два семейства лежали на одном гиперболоиде, и при этом соблюдался принцип тенсегрити? (Если да, то в модели слой палочек можно было бы "обернуть" извне слоем из лент пренебрежимо малой толщины.) В этом случае full-scale шуховские башни можно было бы облегчить почти в два раза, заменив одно из семейств стальных балок на семейство тросов. Ну и поперечные кольца тогда тоже лучше бы реализовать тросами - чего зря выпендриваться.

Как говорит наш недавно научившийся смеяться сын, "хы-хы-хы" :)
jayrandom: (Default)
В последнюю поездку на родину удалось вписать маленькое выступление по тенсегрити под внутренним кодовым названием "лёвины хреновины" (ЛХ). Как-то всё язык не поворачивался назвать выступление "уроком" (уж больно длинное вступление) или "курсом" (т.к. всего один день), сошлись на "семинаре". Народу собралось немного, 5 человек, но примерно на столько я и рассчитывал, припёршись в летнее время и предупредив о приезде за неделю.

Вечера ушли на изготовление наглядного материала - разборных тенсегрити-конструкций (поначалу я боялся, что всего не увезу, но как потом оказалось, всё вместе весило 9.5 кило и легко поместились в багажную квоту ИзиДжета, да ещё полчемодана места осталось). На подготовку к самому выступлению остался один неполный вечер, так что картинок-то я натырил, а текст пришлось на ходу плести. Поэтому выступление размазалось почти на 3 часа, а часть про тенсегрити в анатомии человека (по крайней мере одна слушательница была медиком) просто не влезла. С одной стороны - жалко, с другой - кажется, слушатели уже были близки к перегрузке :) По-хорошему курс надо делить на 3-5 частей, перемежая теорию с практикой: (1) история, (2) демонстрашки, (3) математика, (4) самостоятельная практика, (5) приложения. Может быть в следующий приезд попробовать более широким форматом.

Ещё я решил попробовать эксперимент, запустив "хреновины" в самостоятельное плавание. Ведь они в определённом смысле уже своим существованием влияют на человека, ломают некоторые стереотипы в голове. Руки тянутся потрогать "висящие в воздухе" палочки и верёвочки и вдруг натыкаются на жёсткую структуру (помню, как я сам писал кипятком, в первый раз увидев в магазине игрушек Skwish). В общем, будем поглядеть, что из этого получится.

* * *

Тем временем я вернулся домой и обнаружил, что эээ... мне нечего показывать могущим внезапно нагрянуть на рюмочку чая гостям. Что делать? Оставался огромный шар (икосидодэкаэдр), который можно было собрать (не менее чем втроём) в комнате, но невозможно было вынести из неё, т.к. он был больше обеих дверей. Целесообразность хранения такого "сокровища" мне с самого начала казалась сомнительной, так что было принято высочайшее решение (одобренное семьёй) распилить беднягу на дрова. Из дров же получилось сразу три модели, и ещё половина материала осталась. А мегаломанию свою я ещё как-нибудь покормлю. Тем более что фотки монстра тоже остались.

В процессе изготовления ЛХ я на практике понял важную вещь: искусство (даже такое) - это процесс. Процесс материализации идей. А поскольку идеи неизбежно "ёмче", чем их материальные воплощения, то всегда есть пространство для улучшения. Поэтому от того, что материализовано, нужно обязательно избавляться. Это приводит к развитию как идеи (она получает новое, потенциально лучшее воплощение), так и делающего (набивается глаз, рука, и т.д.). Можно по-другому сказать: для креатива необходима пустота, в которой появляется новое. Если пространство всё заставлено, нифига не родишь: просто некуда.

Инерционность материи с одной стороны хороша (позволяет разогнаться тому, для кого идея новая), а с другой - вредна (тормозит того, для которого она старая).

В общем, я очень рад, что сбросил некоторый груз. "Взамен" удалось продумать технологию дальше. Раньше каждая ЛХ была "китом" - набором деталей для изготовления одного единственного объекта. Это меня сильно огорчало, т.к. хотелось сделать именно конструктор - базу для самостоятельного самовыражения в пределах эээ... парадигмы :) В следующей версии элементы уже будут настраиваться по длине. И даже более того: при сохранении возможности плавной настройки длину можно будет фиксировать в нескольких положениях для более быстрой сборки основных фигур.

Только бы времени хватило.
jayrandom: (Default)
Многие наверное обращали внимание на армирующие волокна в полупрозрачных шлангах. Такая затейливая змейка.

Оказывается, угол к оси, под которым они направлены, не случаен - он называется (ну конечно!) магическим углом. Это угол, при котором на волокна передаётся максимум растягивающей нагрузки (которую волокна вообще говоря и могут выдерживать) и минимум сдавливающей.

Данный угол оптимален для цилиндра. Очевидно, для нерегулярных поверхностей он будет переменным, надо бы покопаться в соответствующей математике. Почти наверняка это будут геодезические кривые, вопрос в том, какие именно геодезические кривые, как расположены.

Когда волокна работают на растяжение, на сжатие тут работает наполнитель - жидкость или газ. Разработка из смежной области - Tensairity, у них пневматический наполнитель. В наших же моделях сжимаются отдельные жёсткие стержни. Это и плюс и минус одновременно. Плюс - минимальная погонная длина (и вес) материалов и нечувствительность к проколам. Минус - хреновая обтекаемость таких структур без дополнительной обтяжки. Но главное - знать или догадываться, что в принципе возможно.

А возможно, похоже, значительно больше, чем человеку когда-либо снилось. Мы полетим :)
jayrandom: (Default)
На сайте Кеннета Снельсона можно прочитать статью об открытии им кольцегранников. Оказывается, это у него такая побочная идея была, пока он свои тенсегрити натягивал.

Знакомые картинки, правда? Где-то мы это видели...

Не знаю уж, то ли мир маленький, то ли кругозой действительно такой ограниченный, но к Снельсону ведёт сразу несколько путей. Неспроста это.
jayrandom: (Default)
В последнее время я на практике занялся геометрической скульптурой, по стопам Снельсона и Фуллера.

А по жизни я не люблю вещи, которые можно использовать только один раз и в одном качестве (видимо, с этим связан выбор профессии :), то скульптурам моим приходится быть сборно-разборными, из модулей.

В числе прочего мне потребовалось проинтерфейситься с водопроводной трубой, но нестандартно. Обычно по трубе что-то течёт. А у меня труба - структурно-компрессионный элемент. К его концам нужно привязывать тросы-растяжки. Сверлить из соображений универсальности не хочется. Что делать?

Пришлось сначала придумать особую пробку с ушком (в точке привязки к трубе растяжка с трубой составляет острый угол, так что пробку она не вытаскивает, а наоборот - загоняет), потом её хорошенько визуализировать, и наконец (зачем нам интернет?) найти её в реальном мире. Нашлась, родимая: вот, вот и вот.

Оказывается, делают их исключительно китайцы, а потребляют исключительно американцы, причём для одной-единственной цели: натяжки полотняных крыш на яхты - т.наз. "bimini top".

А ведь удивительно, правда? Такая, казалось бы, универсальная деталь, а имеет в мире настолько ограниченное применение... Впрочем, это вопрос от силы лет десяти, как я понимаю. Мир неузнаваемо изменится.

Skwish

Dec. 17th, 2006 11:06 am
jayrandom: (Default)
Вчера меня привлёк объект на витрине магазина детских игрушек. Не удержался, зашёл, покрутил в руках. Объект назывался Skwish и представлял из себя икосаэдр, собранный из 6 карандашей, хитро соединённых резинкой.

К объекту была прикреплена этикетка о том, что он годится для детей от 0 до 12 месяцев. Узнал цену, присвистнул. Продавщица спросила, для кого это. Признался, что для себя :)

На картинке видно, что 6 карандашей сгруппированы в параллельные пары, взаимно перпендикулярные. Концы этих карандашей - это вершины икосаэдра, а резинки представляют из себя некоторые из рёбер (не все).

Потом нашёл похожее построение икосаэдра на трёх прямоугольниках в википедийной статье про икосаэдр.

Красиво; я раньше этого не знал.

Profile

jayrandom: (Default)
jayrandom

January 2026

S M T W T F S
    1 23
45678910
111213141516 17
18192021222324
25262728293031

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jan. 19th, 2026 11:01 am
Powered by Dreamwidth Studios