Il ponte in acciaio stampato in 3D di Amsterdam è dotato di un’enorme rete di sensori per il monitoraggio della sua “salute” in tempo reale
I ricercatori dell’Istituto Alan Turing britannico e dell’Imperial College London stanno aggiungendo una grande rete di sensori al ponte in acciaio stampato 3D di MX3D, attualmente in fase di sviluppo as Amsterdam e in fase di completamento per il 2018. I sensori monitoreranno la “salute” del ponte stampato 3D in tempo reale.
Nel mese di settembre abbiamo riportato che il ponte in acciaio stampato 3D di MX3D è stato completato per un terzo e in completamento per giugno del 2018. Questo promettente aggiornamento è stato seguito da una serie di nuovi fatti sull’innovativo attraversamento pedonale di Amsterdam.
La rete dei sensori è stata progettata da un team di ingegneri strutturali, matematici, informatici e statistici del programma Lloyd’s Register Foundation dell’Istituto di Alta Turing, in ingegneria dei dati.
Con questa ricchezza di competenze , la squadra è stata in grado di creare un sistema di sensori che presumibilmente garantisca le prestazioni a lungo termine del ponte stampato in 3D. Le misure strutturali, come lo spostamento e la vibrazione, verranno monitorati attentamente con il sistema dei sensori, così come i fattori ambientali quali la qualità dell’aria e la temperatura.
Avendo tutti questi dati a disposizione permetterà agli ingegneri di tenere le schede sulla “salute” del ponte di Amsterdam e li aiuterà anche a vedere come le proprietà fisiche del ponte cambiano nel tempo.
Inoltre, tutti questi dati raccolti dalla rete di sensori non solo finiranno nei fogli di calcolo. Invece, il ponte stampato 3D olandese avrà una sorta di “gemello digitale”, un modello virtuale in 3D che gli ingegneri potranno esaminare sui loro computer.
Progettato dal gruppo Steel Structures del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale presso l’Imperial College di Londra, questo gemello digitale presumibilmente fornirà preziose informazioni sulle prestazioni del ponte stampato in 3D e permetterà anche agli ingegneri di effettuare simulazioni di tempo e di strain predittivi come il vero ponte potrebbe comportarsi in determinate condizioni. In ultima analisi, dovrebbe anche ridurre la necessità di controlli fisici costosi ed impraticabili della struttura finita.
“Il gemello digitale del ponte di Alan Turing Institute contribuirà alla creazione di un nuovo linguaggio di design”, ha spiegato Gijs van der Velden, COO di MX3D. “Speriamo che questo metodo di ingegnerizzazione dei dati accelererà l’introduzione di questa nuova emozionante tecnica di produzione nel mercato delle costruzioni”.
È interessante notare che tutti i dati acquisiti dalla rete di sensori 3D del ponte stampato in 3d saranno completamente aperti, consentendo ai ricercatori di tutto il mondo di esaminare le prestazioni del ponte in modo proprio. Questo renderà in ultima analisi la struttura d’acciaio una sorta di “laboratorio vivo” per la ricerca ingegneristica.
Questa enorme rete di sensori e il “gemello digitale” non sono tuttavia le uniche aree di test e di analisi che si effettuano sulla imponente struttura in acciaio stampato in 3D.
Gli scienziati dell’ Imperial stanno lavorando con MX3D per effettuare prove di materiale sull’acciaio stampato in 3D per il ponte. Dal momento che molti pedoni e ciclisti dovranno attraversare la struttura d’acciaio quando verrà finalmente installata, il metallo utilizzato per farlo deve essere messo in piedi prima che la struttura sia dichiarata idonea all’uso.
“Il ponte 3D installato dal team MX3D l’anno prossimo sarà il primo nella storia dell’ingegneria”, ha commentato il professor Mark Girolami, direttore del programma Turing-Lloyd’s Foundation Foundation for Data-Centric Engineering. “Questo approccio data-centrico e multidisciplinare per raccogliere i dati del ponte segnerà anche un cambiamento di fase nel modo in cui i ponti sono progettati, costruiti e gestiti, generando preziose intuizioni per la prossima generazione di ponti e altre importanti strutture pubbliche”.
L’installazione della rete di sensori del ponte sarà condotta in collaborazione con il Centro per l’infrastruttura intelligente e la costruzione a Cambridge, guidato dal dottor Mohammed Elshafie, mentre altri collaboratori del progetto includono Autodesk e l’Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions.
L’innovatore architettonico olandese MX3D è anche stato responsabile di numerosi altri progetti di produzione addizionali, tra cui un caffè stampato in 3D presso il Perez Art Museum di Miami e la vetrina delle soluzioni urbane di Fab City .
Il ponte di Amsterdam dell’azienda sarà il primo stampato in 3D in acciaio, ma non sarà il primo ponte stampato in 3D nei Paesi Bassi.
Poche settimane fa, i residenti della città olandese di Gemert sono stati spettatori all’apertura di un ponte stampato 3D completamente diverso. Descritto come primo ponte per biciclette stampato in 3D , la struttura in calcestruzzo di otto metri servirà un grande numero di ciclisti, attraversando un corso d’acqua e riducendo i tempi di percorrenza per molti locali.
