Stress steering structure

Details Stress steering structure Stress steering structure

E - Fixed Constructions

04

B

E04B 1/19 (2006.01)

Patent

CA 2203371

A load-bearing structure having a set of uniform voids (12) functions to resolve the forces imposed by developing compression in the material having the voids (12) and minimizing the amount of tension developed in the material. For the voids (12) to have this function, they must be deployed in a particular fashion. The voids (12) are deployed to encompass a particular set of points. The set of points are such that each point in the matrix is spaced an equal distance from twelve and only twelve adjacent points of the matrix. The distance between the points does not matter as long as all are uniformly distanced in accordance with that rule. If the structure is considered to be composed of a closely packed set of hypothetical rhombic dodecahedra (RD) and the four-edge vertices of each of those hypothetical RDs are truncated, the result will be a set of cubic voids (12). The center of each of those cubic voids (12) will define the matrix referred to above, and the cubic voids (12) will serve to provide the optimum resolution of stress which minimizes the development of tension in the material. One in four of the hypothetical or mathematical RDs can be eliminated achieving the same force resolution result in a structure that contains less material. The shape and size, but not the position, of the voids (12) can be varied with only slight loss in optimum stress resolution. Some voids (12) can be omitted with only slight loss of optimum stress resolution.

Une structure porteuse comprend un ensemble de vides uniformes (12) pour décomposer des forces imposées par le développement d'une compression dans le matériau présentant ces vides (12) et minimiser les tensions qui s'y produisent. Pour que ces vides (12) répondent à une telle fonction, ils doivent être répartis de façon particulière pour englober des points spécifiques constituant un jeu tel que chaque point d'une matrice est équidistant de douze points adjacents de cette matrice seulement. Selon cette règle, la distance séparant ces points est sans importance pourvu qu'ils soient équidistants. Si la structure est considérée comme étant composée d'un jeu dense de rhombododécaèdres théoriques et si les sommets à quatre côtés de chacun d'entre eux sont tronqués, le résultat en sera un jeu de vides cubiques (12). Le centre de chaque vide cubique (12) définira la matrice sus-mentionnée et les vides cubiques (12) permettront de décomposer les contraintes de façon optimum, ce qui permettra de minimiser le développement de tensions dans le matériau. On peut éliminer un quart des rhombododécahèdres théoriques ou mathématiques tout en obtenant le même résultat en matière de décomposition de forces, dans une structure qui contient une moindre quantité de matériau. On peut faire varier la forme et la taille des vides (12), mais non leur position, avec une perte seulement légère de décomposition optimum des contraintes. On peut oublier certains vides (12) tout en n'encourant qu'une perte légère de décomposition optimum des contraintes.

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