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拱形發明

發布時間: 2021-01-01 18:21:51

❶ 古代各個國家是如何運用拱形結構的

在磚的基礎上,人類發明了拱。拱是用楔形磚或石料建成的一種弧形結構物,每一塊磚回和石料都相答互依靠,側向壓力由柱子導入地下。其中任何一部分拿掉,拱就會倒塌。古代巴比倫人的空中花園引水槽就是用拱形支撐結構;埃及人和希臘人也採用拱的技術;印度用拱來建造磚砌的貯水池;而中國則在公元前3世紀用它來建造穹隆式墓穴。拱在古羅馬得到了進一步的發展。後來又發明了拱頂。拱頂是由若干個拱形成的,比圓柱和過梁結構能夠跨越更寬的距離。古羅馬人採用圓拱頂,而哥特時代則發展成尖拱頂。

❷ 拱形承重的秘密是什麼

拱形受壓時會把這個力傳給相臨的部分抵住拱足散發的力就可以承受更大的壓力。拱形可以向下向外分散壓力,所以拱形所能承受的力量更重。
拱形承受壓力,由頂點擴散到兩端,如拱形是圓柱的一部分,有時球形的一部分也算。 石拱橋球形承受壓力,由頂點擴散,而收於另外一點或兩三點。且許多橋都是的拱形。
兩個半球形可以組合成一個球形,球形也可以看成是若干個拱形的組合,球形各個方向上都是拱形的組合。球形的任何一個地方受力,力都可以向四周均勻地分散開來,這和拱形受壓力的特點相同,所以球形比任何形狀都更堅固。
借著類似梯形石頭的小單位,將拱形本身的重量和加諸其上的載重,水平傳遞到兩端。各個小單位互相推擠時,同時也增加了本身的強度。拱形是向上凸起的曲面,其最大主應力沿拱橋曲面作用,沿拱形垂直方向的最小主應力為零。拱形受壓時會把這個力傳給相臨的部分抵住拱足散發的力就可以承受更大的壓力。拱形可以向下向外分散壓力,所以拱形所能承受的力量更重。拱結構比桁架結構具有更大的力學優點。在外荷作用下,拱主要產生壓力,使構件擺脫了彎曲變形。如用抗壓性能較好的材料(如磚石或鋼筋混凝土)去做拱,正好發揮材料的性能。不過拱結構支座(拱腳)會產生水平推力,跨度大時這個推力也大,要對付這個推力仍是一樁麻煩而又耗費材料之事。由於拱結構的這個缺點,在實際工程應用上,桁架還是比拱用得普遍。
拱的水平推力,可採取下面的幾種結構處理方法:
利用地基基礎直接承受水平推力;利用側面框架結構承受水平推力;利用拉桿承受水平推力。拱是建築上一個出色的成就。多少世紀以來,拱曾經有過許多數學形狀(如圓、橢圓、 拋物線、懸鏈線),從而形成半圓形拱、內外四心桃尖拱、拋物線拱、橢圓拱、尖頂或等邊拱、弓形拱、凱旋門拱、三角形拱等。拱是建築上跨越空間的方法。拱的性質使應力可以它比較均勻地分布通體,從而避免集中在中央。 在發明和利用拱之前,建築結構依靠的是柱和梁,像在希臘建築中所發現的;或者是階石,像在埃及金字塔中所看到的。羅馬建築師們最先廣泛應用並發展半圓形拱。除了拱、拱頂和圓頂以外,他們還發現並利用混泥土和磚,於是發生了建築革命。用了拱、拱頂和圓頂,羅馬人就能夠取消橫梁和內柱。拱使他們可以把結構的重量重新安置在較少而且較結實的支撐物上。結果內部空間就寬敞了。在拱發明之前,結構必須在裡面和外面都橫跨在柱上,柱間距離必須仔細計算,以防橫梁在過大的應力下折斷。拱並未過時,和所有建築一樣,它的概念和用途還在發展中,隨著新型建築材料的發明和利用,建築師可以把許多數學曲線和形狀結合起來,用在他們的設計創造中。
拱式結構中的拱是一種有推力的結構,拱腳必須能夠可靠地傳承水平推力。

❸ 雞蛋的啟示發明的拱形橋是什麼(今日必有)

比如:模仿雞蛋外形的特點,建造了拱形橋;受鳥兒飛翔的啟示,發明了飛機;從茅草劃破手指,發明了鋸……

❹ 園拱形建築的發明是由哪種動物有關

好像看過,是雞蛋,貝類吧

❺ 拱形橋是誰發明的

拱形橋 【拱形橋的優點有:可實現的跨徑大,通航和瀉洪能力較強,堅固耐用,就地取材,節約材料,形式優美等。】
1從宏觀受力的角度分析,拱橋最大的特點是其構件主要是受壓,而直橋形式應該是這樣幾種結構:梁橋、懸鎖橋(吊橋)、斜拉橋,斜拉橋,梁橋的受力主要是跨中彎矩,懸鎖橋(吊橋)主要是受拉。
通過比較,可以得出拱形橋是最實用的橋。
梁橋是車子到哪哪裡就受壓,拱橋是周圍的都在受力,懸索橋除了自身以外還有繩索的力,所以,拱橋是受力最合理的橋梁,同時加工建築材料造價低,但只抗壓不抗拉,合理的拱橋拱圈結構只受壓力不受拉力,加工建築材料能夠發揮最大的力學性能,橋上荷載通過拱圈傳遞推力給拱座,拱座一般為大體積重力式結構承受拱圈傳遞的推力
【橋梁從建築材料角度來看,最主要是石材和木材,木材在強度和耐久性上遠不及石材,石材的受壓能力大大強於其受拉受彎能力。】
2橋梁從建築材料角度分析
拱橋:利用石材的受壓,可以通過一塊一塊的小石塊擠壓形成較大跨徑,受力合理,適用廣泛。 梁橋:受彎拉,簡單說只能用厚重的條石搭在橋墩上實現,所以跨徑小,浪費材料,也不便施工,而且橋下過水面積小不便通航和瀉洪。 懸鎖橋(吊橋)受拉,自重輕,跨徑大,穩定性差,一般由鐵鏈、藤鎖類等材料建造,受材料地域和耐久性以及地質條件限制應用不是很廣泛。
3從微觀受力角度分析:
拱形橋是半圓凸弧,頂端F合=G-F壓(即向心力),Vmax=根號GR ,到達頂端時,向心力全部由重力充當,根據圓周運動公式可得出以下結論:
車輛行人上橋到下橋過程中
1.線速度V=s/t=2πR/T
始終不變
2向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R
始終不變
3對橋的壓力比平地時要小
F合=G-N
所以N=G-F合〈G (F合=mg-ma)
綜上所述,拱形橋在多方面比其他橋梁更普遍,更實用。

誰發明的沒查到

❻ 人類模仿自然界中的生物發明了哪些東西

1、蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。

但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。

大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。

就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

2、從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。

那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。

螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。

因此,生物光是一種人類理想的光。科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。

在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。

近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。

由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。

由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

3、電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;

非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。

電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。

單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。

因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。


4、水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。

仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就刺激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。

把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向。

指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。


5、蝴蝶與仿生

五彩的蝴蝶錦色粲然,如重月紋鳳蝶,褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其後翅在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。

科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防禦帶來了極大的裨益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。

蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時 人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。

因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。

人造衛星在太空中由於位 置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達兩、三網路,嚴重影響許多儀器的正常工作。

科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調 節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統製成了葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式。

在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恆定,解決了航天事業中的一大難題。

❼ 人類模仿動物發明的東西

螳螂---鋸子
墨魚--火箭
響尾蛇--熱跟蹤導彈
蛋殼與薄殼建築
水母的順風耳
電魚與回伏特電池
蒼蠅答----振動陀螺儀
海豚----聲納
蝙蝠---雷達
直升飛機(蜻蜓)
甲蟲---坦克
鯊魚皮泳衣 仿 鯊魚
迷彩服 仿 變色龍
全息照相機 仿 青蛙眼睛
青蛙肌肉 抗干擾系統
視覺 電影攝影機
響尾蛇 紅外技術
蛙眼 目標跟蹤系統
昆蟲的觸角 天線
蜜蜂的超順磁鐵 導航超長波
人力增強器——步行機
鋸子 鋸齒草
尼龍搭扣 蒼耳屬植物
人工冷光 螢火蟲
現代起重機的掛鉤 動物的爪子
青蛙-電子蛙眼
鯊魚-潛水艇
變色龍-便衣
鯨魚-提高輪船速度
蜻蜓-讓飛機的機翼不會破碎
長頸鹿-抗荷服
海母-暴雨檢查器
龍蝦-氣味探測儀
飛機———大雁
機器人——人
甲殼蟲:裝甲車
鴨蹼:櫓板
蒼蠅:復眼照相機

❽ 拱形橋是誰發明的

隋朝李春發明的

❾ 科學家根據動物發明的東西有哪些。

  1. 從令人討厭的蒼蠅身上,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

  2. 從螢火蟲到人工冷光;

  3. 水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。

  4. 人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。

  5. 根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。

  6. 模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。

  7. 根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。

  8. 現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。

  9. 屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。

  10. 船槳模仿的是鴨的蹼。

  11. 鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。

  12. 蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。

  13. 嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。

  14. 壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。

  15. 貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。

  16. 樹葉的排列和悉尼大劇院的建設。

  17. 潛水艇和魚的沉浮。

  18. 響尾蛇能感知附近動物的體溫而准確捕獲獵物和紅外製導空對空響尾蛇導彈。

  19. 人們根據章魚發明煙霧彈。

  20. 根據蛋殼發現拱形的承受力量。

  21. 飛機飛行時產生的劇烈抖動是根據蜻蜓改善的。

  22. 變色衣服是學習蝴蝶上的鱗片。

  23. 防水衣服是仿荷葉造的。

  24. 滑鼠是仿老鼠的。

  25. 從長頸鹿將血液通過長長的頸從到頭部中得到啟示,設計出特殊的器械,使宇航員在失重狀態下,體內的血液也能正常輸送到離心臟較遠的下肢。

  26. 從鯨特殊的形體「流線體」得到啟示,改進了船體設計,提高了航行速度。

  27. 模仿某些貝殼製成外殼堅硬的坦克。

  28. 從魚類在水中自由升降得到啟示,發明了潛水艇。31.模仿袋鼠的育兒袋,發明了育兒箱。

❿ 石拱橋是誰發明的

這個好像沒復人有結論制,因為石拱建築拱形構件的歷史很古老,特別是國外那些建築喜歡用石頭的,如古希臘古羅馬等,你可以搜搜,阿瑞凱比克橋,加爾橋,羅馬斷橋,看看,這玩意估計很難知道是誰發明的了.
中國石拱橋目前確切已知最早的是趙州橋,李春設計的,但是不是他發明的就沒人能知道了,我覺得搞不好之前拱橋就是一種基本的造橋技術.
茅以升《橋梁史活》中說中國最早的石拱橋是洛陽的旅人橋,你可以搜下網路,水經注說:"橋去洛陽宮六七里,悉用大石,下圓以通水,可以受大舫過也。"可見應該是石拱橋.專門記其特點,看樣在當時應該算是很別致的了.
建議你搜下一篇論文<<拱橋的起源與石拱橋的發展>>論文看看,裡面的資料比較好.

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