На рис. 1 показан принцип метода силового конуса. Перед каждой силой находится прижимной конус со сжатым материалом, а позади этой силы - натяжной конус с утонченным материалом из-за растяжения. Если поблизости нет других сил, существует поток материала, поле смещения, от конуса давления до конуса растяжения, то есть эластичного или пластикового кольцевого вихря, который знает каждый курильщик, даже если только в воздухе. Мы уже использовали их в твердых телах для объяснения зон пластического течения [1].
Вытягивание канатов превращается в давление с земли
Если вам интересно, как дерево высотой 30 м с ветровой нагрузкой, которая весит много тонн, может закрепиться в земле, посмотрите на концы корней и их ветвление помогает, как на рис. 2.
Если вы посмотрите на корень на ветровой стороне дерева в качестве тягового каната и натянете силовые конусы, вы увидите, что земля между концами корней уплотняется (синим) боковым давлением и, таким образом, образуется узел земли. Конус давления теперь начинается на вилке и сжимает почву над ней, что делает его более устойчивым к сдвигу, а также увеличивает площадь сдвига (поверхность конуса). Кроме того, соседние конусы давления также сжимают землю между различными тяговыми канатами. Таким образом, натяжение канатов превращается в давление земли, почти как в железобетоне.
Больше об этой народной механике с инструментами без математического мышления можно найти в [1, 2] и на семинаре: Почему все ломается [3].
Дополнительная информация по теме литературы
[1] C. Mattheck, Язык тела компонентов - энциклопедия поиска формы по природе, Технологический институт Карлсруэ, 2017.
[2] C. Mattheck, Pauli объясняет форму в природе, Карлсруэский технологический институт, 2018.
[3] Почему все ломается, семинар 22 октября 2019 года в учебном центре технологий и окружающей среды Карлсруэского технологического института.
Подробнее об инструментах естественного мышления без математики
Подсказка к книге
Паули медведь вернулся - профессор доктор Мэттек публикует новую книгу
Описательная механика
Более стабильный редизайн из-за отказа компонентов
Описательная механика
Пластиковые зоны обтекания - камуфляжная шапочка смутьянов
Оптимизация потока и прочности
То, что галька Баха уже знала
расчет
Динамика рогаток
* C. Mattheck, K. Bethge KIT Карлсруэский технологический институт, Институт прикладных материалов, 76021 Карлсруэ