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拱形发明

发布时间: 2021-01-01 18:21:51

❶ 古代各个国家是如何运用拱形结构的

在砖的基础上,人类发明了拱。拱是用楔形砖或石料建成的一种弧形结构物,每一块砖回和石料都相答互依靠,侧向压力由柱子导入地下。其中任何一部分拿掉,拱就会倒塌。古代巴比伦人的空中花园引水槽就是用拱形支撑结构;埃及人和希腊人也采用拱的技术;印度用拱来建造砖砌的贮水池;而中国则在公元前3世纪用它来建造穹隆式墓穴。拱在古罗马得到了进一步的发展。后来又发明了拱顶。拱顶是由若干个拱形成的,比圆柱和过梁结构能够跨越更宽的距离。古罗马人采用圆拱顶,而哥特时代则发展成尖拱顶。

❷ 拱形承重的秘密是什么

拱形受压时会把这个力传给相临的部分抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力。拱形可以向下向外分散压力,所以拱形所能承受的力量更重。
拱形承受压力,由顶点扩散到两端,如拱形是圆柱的一部分,有时球形的一部分也算。 石拱桥球形承受压力,由顶点扩散,而收于另外一点或两三点。且许多桥都是的拱形。
两个半球形可以组合成一个球形,球形也可以看成是若干个拱形的组合,球形各个方向上都是拱形的组合。球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来,这和拱形受压力的特点相同,所以球形比任何形状都更坚固。
借着类似梯形石头的小单位,将拱形本身的重量和加诸其上的载重,水平传递到两端。各个小单位互相推挤时,同时也增加了本身的强度。拱形是向上凸起的曲面,其最大主应力沿拱桥曲面作用,沿拱形垂直方向的最小主应力为零。拱形受压时会把这个力传给相临的部分抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力。拱形可以向下向外分散压力,所以拱形所能承受的力量更重。拱结构比桁架结构具有更大的力学优点。在外荷作用下,拱主要产生压力,使构件摆脱了弯曲变形。如用抗压性能较好的材料(如砖石或钢筋混凝土)去做拱,正好发挥材料的性能。不过拱结构支座(拱脚)会产生水平推力,跨度大时这个推力也大,要对付这个推力仍是一桩麻烦而又耗费材料之事。由于拱结构的这个缺点,在实际工程应用上,桁架还是比拱用得普遍。
拱的水平推力,可采取下面的几种结构处理方法:
利用地基基础直接承受水平推力;利用侧面框架结构承受水平推力;利用拉杆承受水平推力。拱是建筑上一个出色的成就。多少世纪以来,拱曾经有过许多数学形状(如圆、椭圆、 抛物线、悬链线),从而形成半圆形拱、内外四心桃尖拱、抛物线拱、椭圆拱、尖顶或等边拱、弓形拱、凯旋门拱、三角形拱等。拱是建筑上跨越空间的方法。拱的性质使应力可以它比较均匀地分布通体,从而避免集中在中央。 在发明和利用拱之前,建筑结构依靠的是柱和梁,像在希腊建筑中所发现的;或者是阶石,像在埃及金字塔中所看到的。罗马建筑师们最先广泛应用并发展半圆形拱。除了拱、拱顶和圆顶以外,他们还发现并利用混泥土和砖,于是发生了建筑革命。用了拱、拱顶和圆顶,罗马人就能够取消横梁和内柱。拱使他们可以把结构的重量重新安置在较少而且较结实的支撑物上。结果内部空间就宽敞了。在拱发明之前,结构必须在里面和外面都横跨在柱上,柱间距离必须仔细计算,以防横梁在过大的应力下折断。拱并未过时,和所有建筑一样,它的概念和用途还在发展中,随着新型建筑材料的发明和利用,建筑师可以把许多数学曲线和形状结合起来,用在他们的设计创造中。
拱式结构中的拱是一种有推力的结构,拱脚必须能够可靠地传承水平推力。

❸ 鸡蛋的启示发明的拱形桥是什么(今日必有)

比如:模仿鸡蛋外形的特点,建造了拱形桥;受鸟儿飞翔的启示,发明了飞机;从茅草划破手指,发明了锯……

❹ 园拱形建筑的发明是由哪种动物有关

好像看过,是鸡蛋,贝类吧

❺ 拱形桥是谁发明的

拱形桥 【拱形桥的优点有:可实现的跨径大,通航和泻洪能力较强,坚固耐用,就地取材,节约材料,形式优美等。】
1从宏观受力的角度分析,拱桥最大的特点是其构件主要是受压,而直桥形式应该是这样几种结构:梁桥、悬锁桥(吊桥)、斜拉桥,斜拉桥,梁桥的受力主要是跨中弯矩,悬锁桥(吊桥)主要是受拉。
通过比较,可以得出拱形桥是最实用的桥。
梁桥是车子到哪哪里就受压,拱桥是周围的都在受力,悬索桥除了自身以外还有绳索的力,所以,拱桥是受力最合理的桥梁,同时加工建筑材料造价低,但只抗压不抗拉,合理的拱桥拱圈结构只受压力不受拉力,加工建筑材料能够发挥最大的力学性能,桥上荷载通过拱圈传递推力给拱座,拱座一般为大体积重力式结构承受拱圈传递的推力
【桥梁从建筑材料角度来看,最主要是石材和木材,木材在强度和耐久性上远不及石材,石材的受压能力大大强于其受拉受弯能力。】
2桥梁从建筑材料角度分析
拱桥:利用石材的受压,可以通过一块一块的小石块挤压形成较大跨径,受力合理,适用广泛。 梁桥:受弯拉,简单说只能用厚重的条石搭在桥墩上实现,所以跨径小,浪费材料,也不便施工,而且桥下过水面积小不便通航和泻洪。 悬锁桥(吊桥)受拉,自重轻,跨径大,稳定性差,一般由铁链、藤锁类等材料建造,受材料地域和耐久性以及地质条件限制应用不是很广泛。
3从微观受力角度分析:
拱形桥是半圆凸弧,顶端F合=G-F压(即向心力),Vmax=根号GR ,到达顶端时,向心力全部由重力充当,根据圆周运动公式可得出以下结论:
车辆行人上桥到下桥过程中
1.线速度V=s/t=2πR/T
始终不变
2向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R
始终不变
3对桥的压力比平地时要小
F合=G-N
所以N=G-F合〈G (F合=mg-ma)
综上所述,拱形桥在多方面比其他桥梁更普遍,更实用。

谁发明的没查到

❻ 人类模仿自然界中的生物发明了哪些东西

1、苍蝇与宇宙飞船

令人讨厌的苍蝇与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。

苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。

但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。

大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。

就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。

2、从萤火虫到人工冷光

自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。

那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。

在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。

在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。

萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。

因此,生物光是一种人类理想的光。科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。

在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。

近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。

由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。

由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。

3、电鱼与伏特电池

自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。

各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;

非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。

电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。

电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。

单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。

因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究,还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。


4、水母的顺风耳

“燕子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临。

水母,又叫海蜇,是一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能,每当风暴来临前,它就游向大海避难去了。

原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次),总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到,小小的水母却很敏感。

仿生学家发现,水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石,当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时,听石就刺激球壁上的神经感受器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。

仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。

把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接受到风暴的次声波时,可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向。

指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。


5、蝴蝶与仿生

五彩的蝴蝶锦色粲然,如重月纹凤蝶,褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翅在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。

科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的裨益。在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。

苏联昆虫学家施万维奇根据当时 人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。

因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍安然无恙,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。

人造卫星在太空中由于位 置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两、三网络,严重影响许多仪器的正常工作。

科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调 节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式。

在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。

❼ 人类模仿动物发明的东西

螳螂---锯子
墨鱼--火箭
响尾蛇--热跟踪导弹
蛋壳与薄壳建筑
水母的顺风耳
电鱼与回伏特电池
苍蝇答----振动陀螺仪
海豚----声纳
蝙蝠---雷达
直升飞机(蜻蜓)
甲虫---坦克
鲨鱼皮泳衣 仿 鲨鱼
迷彩服 仿 变色龙
全息照相机 仿 青蛙眼睛
青蛙肌肉 抗干扰系统
视觉 电影摄影机
响尾蛇 红外技术
蛙眼 目标跟踪系统
昆虫的触角 天线
蜜蜂的超顺磁铁 导航超长波
人力增强器——步行机
锯子 锯齿草
尼龙搭扣 苍耳属植物
人工冷光 萤火虫
现代起重机的挂钩 动物的爪子
青蛙-电子蛙眼
鲨鱼-潜水艇
变色龙-便衣
鲸鱼-提高轮船速度
蜻蜓-让飞机的机翼不会破碎
长颈鹿-抗荷服
海母-暴雨检查器
龙虾-气味探测仪
飞机———大雁
机器人——人
甲壳虫:装甲车
鸭蹼:橹板
苍蝇:复眼照相机

❽ 拱形桥是谁发明的

隋朝李春发明的

❾ 科学家根据动物发明的东西有哪些。

  1. 从令人讨厌的苍蝇身上,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

  2. 从萤火虫到人工冷光;

  3. 水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。

  4. 人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

  5. 根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

  6. 模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。

  7. 根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。

  8. 现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。

  9. 屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。

  10. 船桨模仿的是鸭的蹼。

  11. 锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。

  12. 苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。

  13. 嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。

  14. 壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。

  15. 贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。

  16. 树叶的排列和悉尼大剧院的建设。

  17. 潜水艇和鱼的沉浮。

  18. 响尾蛇能感知附近动物的体温而准确捕获猎物和红外制导空对空响尾蛇导弹。

  19. 人们根据章鱼发明烟雾弹。

  20. 根据蛋壳发现拱形的承受力量。

  21. 飞机飞行时产生的剧烈抖动是根据蜻蜓改善的。

  22. 变色衣服是学习蝴蝶上的鳞片。

  23. 防水衣服是仿荷叶造的。

  24. 鼠标是仿老鼠的。

  25. 从长颈鹿将血液通过长长的颈从到头部中得到启示,设计出特殊的器械,使宇航员在失重状态下,体内的血液也能正常输送到离心脏较远的下肢。

  26. 从鲸特殊的形体“流线体”得到启示,改进了船体设计,提高了航行速度。

  27. 模仿某些贝壳制成外壳坚硬的坦克。

  28. 从鱼类在水中自由升降得到启示,发明了潜水艇。31.模仿袋鼠的育儿袋,发明了育儿箱。

❿ 石拱桥是谁发明的

这个好像没复人有结论制,因为石拱建筑拱形构件的历史很古老,特别是国外那些建筑喜欢用石头的,如古希腊古罗马等,你可以搜搜,阿瑞凯比克桥,加尔桥,罗马断桥,看看,这玩意估计很难知道是谁发明的了.
中国石拱桥目前确切已知最早的是赵州桥,李春设计的,但是不是他发明的就没人能知道了,我觉得搞不好之前拱桥就是一种基本的造桥技术.
茅以升《桥梁史活》中说中国最早的石拱桥是洛阳的旅人桥,你可以搜下网络,水经注说:"桥去洛阳宫六七里,悉用大石,下圆以通水,可以受大舫过也。"可见应该是石拱桥.专门记其特点,看样在当时应该算是很别致的了.
建议你搜下一篇论文<<拱桥的起源与石拱桥的发展>>论文看看,里面的资料比较好.

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