Електромеханічний конструктор ENGINO – нові можливості на уроках
У сучасному світі не так легко знайти собі місце. До такого висновку можна дійти, спостерігаючи за рівнем роботизації та механізації праці. Звичайно, можна податися у програмісти чи дизайнери. Та якщо дух захоплює від величі пірамід Єгипту, а око постійно чіпляється за колони та арки театрів та опер – так друже, ти інженер. Творець. Не просто будівельник – побудову споруди у наш час можна довірити 3D принтеру чи роботизованому маніпулятору з формування та укладки стін. Адже це не головне у будівництві та конструюванні. Більш важливим стає проектування та грамотне використання наявних ресурсів та умов – дуже важливо щоб будівля і від вітру не завалилася, і водою не змилася та і щоб сонцем освітилася. Усіма згаданими факторами опікується інженер-конструктор. А допомагає йому в цьому структурна інженерія.
Структурна інженерія
Structural engineering – наукова (інженерна) дисципліна, яка займається аналізом і прогнозом властивостей конструкції на підставі відомих властивостей її компонентів (структурних елементів).
Як розділ будівельної справи структурна інженерія пов'язана з проектуванням і зведенням великих будівель і споруд (наприклад, мостів, заводів, веж, стадіонів). До її завдань входить вивчення властивостей матеріалів, оцінка майбутніх навантажень на конструкцію і знаходження найбільш оптимального балансу між архітектурними та функціональними перевагами споруди, а також майбутніми ремонтно-експлуатаційними витратами.
Структурна інженерія активно використовується в проектуванні механічних, аерокосмічних і нанорозмірних конструкцій, а також застосовується в медицині (для виготовлення складного медичного обладнання).
Теорія структурної інженерії
Теорія структурної інженерії заснована на прикладних фізичних законах і емпіричних знаннях про характеристики структури різних матеріалів і їх геометрії. Проектування конструкцій використовує ряд відносно простих елементів для побудови складних систем. Інженери-конструктори несуть відповідальність за ефективне використання коштів, кількості структурних елементів і матеріалів для досягнення творчих й інших цілей.
Вперше структурна інженерія з’явилася близько 2700 до н.е., коли Імхотеп, перший інженер в історії, ім’я якого ми знаємо, побудував ступінчасту піраміду фараона Джосера. Піраміди були найбільш поширеними великими структурами, побудованими древніми цивілізаціями, тому що структурна форма піраміди (в основі якої лежить трикутник) за своєю природою є стабільною і може бути майже нескінченно збільшена в масштабі (на відміну від більшості інших структурних форм, які не можуть бути лінійно збільшені в розмірах паралельно зі збільшенням навантаження).
Обеліски в Єгипті теж мали продуману структуру і ставилися в спеціальні ямки. Протягом усієї давньої та середньовічної історії велика частина архітектурного проектування і будівництва виконувалася ремісниками, такими як муляри і теслі, які стали майстрами-будівельниками. Теорії структурної інженерії поки не існувало, і розуміння того, як ці структури створювалися, було надзвичайно обмеженим і грунтувалося майже повністю на емпіричних даних про «те, що працювало раніше.»
Не існує записів про перші розрахунки міцності елементів конструкції або поведінки конструкційних матеріалів, але професія інженера-будівельника дійсно сформувалася тільки після промислової революції і переосмислення бетону. Фізичні науки, що лежать в основі структурних розробок почали розвиватися в епоху Відродження і з тих пір перетворилися в комп'ютерні науки, що вперше з'явилися в 1970-х роках.
Як розвинути в собі конструкторські здібності
Архітектор, зазвичай, є провідним проектувальником будівель, а структурний інженер працює в якості співконсультанта. Ступінь, в якій кожна дисципліна фактично веде проект, сильно залежить від типу структури. Багато конструкцій структурно прості і управляються архітектурою, як наприклад багатоповерхові офісні будівлі і житлові приміщення. Але розтяжні чи купольні конструкції, сильно залежать від їх форми щодо їх міцності, де інженер може мати більш істотне значення у впливі на форму.
Але як розвинути в собі творчий потенціал та конструкторські здібності, і долучитися до інженерії простим та доступним шляхом? А якщо ти при цьому стоїш на самому початку життєвого шляху та професійної діяльності? Тут на допомогу юному інженеру-конструктору приходить конструктор. Саме так. Якісний пластиковий конструктор, що має конструктивні особливості, співвідносні з реальними конструкційними елементами.
Навички реального будівництва з конструктором ENGINO
Конструктор ENGINO вигідно вирізняє універсальна тривимірна конструкційна система, що дає реальний досвід інженерії на справжніх конструкціях.
Прямі ENGINO можуть бути під’єднані по лінії без необхідності проміжного з'єднувача, зменшивши до половини кількість деталей, необхідних для складання моделей. Це наближує складані моделі до реальних умов, без використання додаткових елементів, що майже не використовуються на справжньому будівництві.
Хоча зібрані прямі виглядають як завершена конструкція, вони дають можливість будувати далі по напрямку будівлі вертикально і вбік. Просто затиснувши іншу пряму до однієї з бічних порожнин вже складеної у конструкцію прямої. Ця інновація дозволяє одночасно виконувати монтажні роботи з обох сторін, що є максимально близько до реальних умов будівництва.
Конструктор нового типу на шкільних заняттях
Структури, що складаються з прямокутних трикутників, можна легко зібрати, наприклад з довжиною боків 15 одиниць. Перевага системи полягає в тому, що 2D-структура може в будь-який час перетворитися в 3D, не потребуючи додаткових роз'ємів. З'єднувачі забезпечують зміну площини будівництва, без виступаючих елементів які могли б заважати. Модель може бути модифікована в будь-який час, без потреби замінювати з'єднувачі. Це не тільки зменшує загальну кількість деталей, необхідних для виготовлення моделі, але додає простоти та функціональності системі.
Використання конструктора ENGINO у процесі навчання допомагає розвитку найважливіших та найцінніших навичок, таких як:
- Критичне мислення
- Вирішення реальних проблем
- Комунікація та співпраця в команді
- Пристосованість до нових умов
- Розвиток творчості та уяви
Робота з побудови та випробування різноманітних конструкцій підвищує інженерну грамотність, яка є важливим сучасним інструментом для обміну ідеями, ставлення питань та пошуку відповідей.
Підсумовуючи сказане: інженер-конструктор це цікава та актуальна професія, та навіть більше - покликання. Тисячоліття структурна інженерія допомагала людству не лише залишити свій слід, але й з комфортом та зручно жити повсякденним життям. Отримати професію у наш час достатньо просто – потрібно бажання вчитися на практиці та відсутність страху до творчих експериментів. Тут на допомогу майбутньому інженеру приходить конструктор ENGINO, завдяки роботі з ним відбувається підкріплення теорії практичними навичками, які допомагають слідувати за мрією та досягати успіху у технічній та науковій кар'єрі.
Популярні набори Engino
- Коментарі
