第五百一十二章 穹頂?shù)男略O(shè)想
,我能升級(jí)避難所 !
雖然說(shuō)陳新是在對(duì)應(yīng)急生存艙進(jìn)行研究和改良,但是當(dāng)他拆開(kāi)了使用過(guò)的這些應(yīng)急生存艙的時(shí)候,卻從那層由非牛頓流體材料變硬之后形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中看出了改良穹頂設(shè)計(jì)的可能。
盡管這乍一聽(tīng)似乎是完全風(fēng)馬牛不相及的兩件事和兩個(gè)東西,但是二者卻也說(shuō)得上是有所相通之處。
應(yīng)急生存艙所采用的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是一個(gè)完整的球體,穹頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)支撐也同樣是一個(gè)球面,從原理上來(lái)說(shuō)二者是可以視作一個(gè)相同的結(jié)構(gòu)的。
因此,應(yīng)急生存艙上所采用的一些設(shè)計(jì),其實(shí)也可以應(yīng)用到穹頂結(jié)構(gòu)上。
不過(guò)穹頂結(jié)構(gòu)和應(yīng)急生存艙存在著巨大的體型差異,想要將應(yīng)急生存艙上用到的技術(shù)應(yīng)用到穹頂上,還需要對(duì)技術(shù)本身進(jìn)行調(diào)整。
陳新所想到的東西其實(shí)指的是那種非牛頓流體材料在受到?jīng)_擊凝固變硬之后仍具有一定的彈性,且擁有良好的支撐性能,是不是可以仿照這種材料的特性,對(duì)穹頂支撐的強(qiáng)度進(jìn)行增強(qiáng),同時(shí)減少支撐結(jié)構(gòu)的重量,讓穹頂變得更輕的同時(shí),也能造的更大。
從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),二者所采用的都是三角形的網(wǎng)格狀支撐結(jié)構(gòu),但卻又有所不同。
這種三角形的支撐結(jié)構(gòu)是最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),因此采用這種結(jié)構(gòu)作為支撐并不是什么稀奇的事情,而且應(yīng)急生存艙所采用的只是一層平面結(jié)構(gòu),而穹頂支撐所采用的是更復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)。
單層的平面三角形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)雖然同樣穩(wěn)定,但是因?yàn)橹挥幸粚樱由喜牧媳旧砭邆湟欢ǖ男巫儯圆艜?huì)有一定的彈性。
如果將其換成剛性材料,消除了那一點(diǎn)形變的余量,它也會(huì)變得無(wú)比堅(jiān)硬。
這在陳新看來(lái),便是一個(gè)可以利用的地方。
穹頂結(jié)構(gòu)雖然需要穩(wěn)定,但從某種意義上來(lái)說(shuō)它也同樣需要一定的彈性,也就是抗沖擊能力。
因?yàn)檫@是一個(gè)籠罩一座城市的罩子,盡管現(xiàn)在隕石已經(jīng)很少了,但萬(wàn)一發(fā)生隕石撞擊,穹頂還是會(huì)首當(dāng)其沖,成為撞擊的第一層承接。
盡可能的加強(qiáng)穹頂?shù)牟牧蠌?qiáng)度,使其能夠抵御隕石的撞擊,這自然是一種可行的方法。
但是這樣做無(wú)疑對(duì)材料加工的要求會(huì)變得很高,同時(shí)對(duì)材料學(xué)本身的要求也很高,更需要大量昂貴的材料才能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
這對(duì)于陳新和國(guó)家來(lái)說(shuō),雖然不是不可接受,但也缺乏性?xún)r(jià)比。
所以如果有性?xún)r(jià)比高的材料可以用于穹頂結(jié)構(gòu)的加強(qiáng),那自然是最好不過(guò)的事情。
在目前已經(jīng)確定的穹頂城市設(shè)計(jì)圖上,穹頂結(jié)構(gòu)支撐所選用的材料還是高性能的鋼材,以中空管材的形式構(gòu)建成一個(gè)三角形的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),以此來(lái)提供足夠的支撐和強(qiáng)度。
而外層則選用EFTE材料制成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的三角形氣囊,然后拼接在一起組成穹頂?shù)耐鈱印?br/>
之所以這樣做,也是為了抵御可能出現(xiàn)的隕石撞擊。
如果是大型的隕石撞擊那什么也不用提,除非陳新現(xiàn)在造出能量護(hù)盾來(lái),否則一顆隕石砸下來(lái)整個(gè)城市都沒(méi)了,也不存在什么抵御不抵御的問(wèn)題。
但如果是小型的隕石,甚至可能就只有一丁點(diǎn)大沒(méi)燒完的隕石墜落,穹頂?shù)倪@種結(jié)構(gòu)就至少能夠起到一個(gè)緩沖的作用,使其對(duì)穹頂下的城市不至于造成大的損傷。
而且這種單獨(dú)的氣囊結(jié)構(gòu)即便有一部分被破壞,也可以將破損的部分替換,不至于壞了一個(gè)洞就需要把整個(gè)穹頂換掉。
原本確實(shí)只有鋼材適合用來(lái)做這種大型的支撐結(jié)構(gòu),其他材料的話(huà)無(wú)論強(qiáng)度還是成本都不太合適。
但是現(xiàn)在這種非牛頓液體材料的出現(xiàn),卻給了陳新新的選擇和靈感。
這種材料在凝固變硬之后的強(qiáng)度已經(jīng)經(jīng)過(guò)了測(cè)試,雖然在硬度上不是特別出眾,但韌性很不錯(cuò)。
盡管這種材料原本的開(kāi)發(fā)思路是作為液態(tài)存在,在受到?jīng)_擊之后才變硬,但如果利用它變硬之后的特性,也不是不可以作為一種材料來(lái)使用的。
按照陳新的設(shè)想,他是想用這種材料在三角形的EFTE氣囊表面再編織出一層支撐結(jié)構(gòu),提升穹頂?shù)膹?qiáng)度。
這在設(shè)計(jì)穹頂結(jié)構(gòu)的時(shí)候,陳新其實(shí)也和有關(guān)專(zhuān)家討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題,只是當(dāng)時(shí)提出的是用鋼絲來(lái)做為材料,但這樣一來(lái)質(zhì)量就大大增加了,而且鋼絲本身是比較柔韌的,支撐強(qiáng)度也不夠。
盡管之后大家也提出了諸如工程塑料、碳纖維等一系列可能的材料,但不是成本問(wèn)題,就是材料本身達(dá)不到要求,以至于最終不得不放棄了這個(gè)想法。
但是現(xiàn)在這種非牛頓液體材料的出現(xiàn),卻給了陳新一個(gè)新的選擇。
他可以使用這種材料像應(yīng)急生存艙一樣在EFTE氣囊的內(nèi)層填充上一層同樣的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),當(dāng)EFTE氣囊受到外力沖擊的時(shí)候,這一層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)就可以成為支撐和緩沖,分散外力所帶來(lái)的沖擊,加強(qiáng)EFTE氣囊的強(qiáng)度。
不然的話(huà),EFTE材料本身也是一種柔性材料,在破損之后無(wú)法維持自身形狀,對(duì)于穹頂來(lái)說(shuō)還是有一定的麻煩的。
比如說(shuō)一些小塊的隕石,雖然擊穿了EFTE氣囊,但其實(shí)只是在氣囊上擊穿了一個(gè)小孔,在這樣的情況下,如果沒(méi)有內(nèi)部加強(qiáng)支撐,氣囊就會(huì)完全癟掉。
后續(xù)修復(fù)的時(shí)候固然可以很輕松找到損壞的地方,但同樣這也會(huì)影響穹頂整體的性能。
但如果氣囊本身?yè)碛幸欢ǖ膹?qiáng)度,即便在被擊穿之后依舊能夠維持自身的形態(tài),那就可以在最大限度上保持穹頂?shù)恼w形狀,不至于影響性能。
而且就算碰到隕石比較大,擊穿的區(qū)域比較多的情況,這種材料作為補(bǔ)強(qiáng)支撐,也可以盡可能的維持EFTE氣囊的整體形態(tài)和結(jié)構(gòu),不至于因?yàn)橄聦拥匿摻Y(jié)構(gòu)支撐被破壞而造成大面積的塌陷。
只是陳新的設(shè)想雖然很好,但這樣做到底實(shí)用不實(shí)用還是需要實(shí)際試驗(yàn)一下的。
而現(xiàn)在陳新正打算進(jìn)行一次模擬測(cè)試,看看自己的設(shè)想到底行不行。