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cyqdesign

2020-01-04 19:39

麻省理工學(xué)院創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型來預(yù)測打結(jié)的穩(wěn)定性

人類世世代代都知道，有些打結(jié)比其他打結(jié)更結(jié)實(shí)。這在航行中很明顯，其中不同類型的打結(jié)用于不同的需求。直到現(xiàn)在，還不知道究竟是哪種類型的打結(jié)比其他打結(jié)更穩(wěn)定。麻省理工學(xué)院的數(shù)學(xué)家和工程師已經(jīng)開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型，可以預(yù)測打結(jié)的穩(wěn)定性。該模型使用了幾個關(guān)鍵屬性，包括交叉點(diǎn)數(shù)量以及在將結(jié)拉緊時繩索段扭曲的方向。一位研究人員說，打結(jié)之間的差異決定了它們是否牢固。

新模型意味著研究者可以查看幾乎相同的兩個打結(jié)，并確定哪個更好。該團(tuán)隊(duì)使用了2019年開發(fā)的可拉伸纖維，這些纖維會根據(jù)應(yīng)變或壓力而改變顏色。當(dāng)他們拉動纖維時，該團(tuán)隊(duì)能夠證明其顏色發(fā)生了變化，特別是在壓力或壓力最大的區(qū)域。研究小組使用這種特殊的纖維打結(jié)，包括三葉結(jié)和八字形結(jié)。他們拍攝了每一根纖維的照片，研究纖維在什么力道下變色。

研究小組發(fā)現(xiàn)，如果一個打結(jié)有更多的股線交叉和更多的扭曲波動，它就更強(qiáng)。研究小組稱，如果在一個交叉點(diǎn)處將纖維段向左旋轉(zhuǎn)，在緊拉一個結(jié)時將纖維段向右旋轉(zhuǎn)，就會產(chǎn)生扭曲波動和相反的摩擦，從而產(chǎn)生力道。算法中的規(guī)則允許團(tuán)隊(duì)解釋為什么一種打結(jié)比另一種打結(jié)更強(qiáng)。

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