运用磁铁回复力隔震 抗震杯飙创意

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【大纪元9月30日报导】(中央社记者韦枢台北三十日电)抗震杯模型赛举办七年以来,今年首见代表日本京都大学参加研究生组比赛的学生利用上下两层共八组磁铁当成隔震材料,再搭配滑轨设施,轻松抵挡来自四面八方的摇晃力,中央大学土木工程系助理教授李姿莹表示,学生利用磁铁压缩距离与回复力成平方反比的原理隔震,简单却实用。

“2007亚太抗震杯-地震工程模型制作国际竞赛暨地震防灾教育体验展示活动”今天在国家地震工程研究中心举行,这次比赛和以往不同的是,不再强调愈重愈好,或愈牢固愈好,反而要考量效率比,也就是用最少的材料(节省成本)达到适当的耐震程度的模型。

研究生组获得第一名的日本京都大学队是由两位来台湾参加“台日年轻学者暑期研究计划”的京都大学都市社会工学研究所的绪方浩二、河内健吾,与国立中央大学土木研究所的陈柏宏、汤勋华合组,由老师李姿莹带队。

这组模型最特别是双层隔震,学生们到量贩店购买抽屉的滑轨,第一层楼板下装置东西向滑轨,向下第二层基础的楼板装南北向滑轨,然后上下两层楼板各装上四组磁铁,利用磁铁同极相斥的距离与回复力成平方反比的定律来隔震。

想到用磁铁隔震的绪方浩二表示,比赛限制研究生组必需有隔减震装置,但楼板位移的距离不能超越五公分,他的同学想到用滑轨,他则从日本的斜张桥对抗强台,以及线性马达的原理想到用磁铁来隔震,两者一拍即合。

他说,不论摇晃的力量来自何方,楼板的磁铁位移到相斥的另一极时,由于距离被压缩得非常小,因此回复力呈平方的力道在滑轨上弹回原来的定位,上下两层同时解决来自东南西北的力道,模型本身根本不受影响。

李姿莹指出,有的队伍用弹簧做为隔减震的装置,不过弹簧和压缩的距离只能呈同等大小的回复力,效果当然不比磁铁好;至于磁铁隔震的原理能否运用在真实的建筑物上,同队的汤勋华说,必需要用通电极强的磁铁才能产生相同效果,那么强的磁力对居民身体是否有影响,值得深入研究。

而其他研究生组的隔减震方式,有的用麻糬,有的用麦芽糖,有的用针筒模彷阻尼器,不过效果似乎不太好,绪方浩二开玩笑说,可能是模型昨天做好后放了一天,麻糬或麦芽糖变硬了,所以隔减震效果不理想。

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