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El Primer Puente de Acero Impreso en 3D del Mundo

Investigadores de Imperial College de Londres forman parte de un equipo que está probando un puente impreso en 3D que se instalará en un canal de Ámsterdam en 2018.

Los Investigadores del Imperial College de Londres (Una de las diez mejores universidades del mundo con una reputación mundial en ciencias, ingeniería, negocios y medicina.) forman parte de un equipo que está desarrollando un puente impreso en 3D que se instalará en unos de los canales de Ámsterdam en 2018.

El equipo, liderado por The Alan Turing Institute y la empresa de impresión 3D MX3D, medirá, controlará y analizará el rendimiento del puente de acero inoxidable de 12 metros de longitud, que será la estructura metálica impresa en 3D más grande del mundo.

Aproximadamente un tercio del puente ya se ha impreso en un laboratorio de los Países Bajos, y se instalará a finales de 2018. Cruzará el concurrido canal de Oudezijds Achterburgwal en el centro de Ámsterdam y estará abierto a peatones y ciclistas.

Simulación del puente que se construirá sobre el canal Oudezijds Achterburgwal
Simulación del puente que se construirá sobre el canal Oudezijds Achterburgwal

Para medir, controlar y analizar el rendimiento, un amplio equipo de ingenieros estructurales, matemáticos, informáticos y estadísticos que trabajan en el programa de ingeniería centrada en los datos de The Alan Turing Institute-Lloyd’s Register Foundation diseñará e instalará una vasta red de sensores en el puente. El programa está dirigido por el profesor Mark Girolami, que preside la cátedra de Estadística en el Departamento de Matemáticas del Imperial College London.

Los sensores recogerán datos sobre medidas estructurales tales como tensión, desplazamiento y vibración y medirán factores ambientales tales como la calidad del aire y la temperatura, lo que permitirá a los ingenieros medir la “salud” del puente en tiempo real y controlar cómo cambia a lo largo de su vida útil.

El profesor Girolami dijo: “El puente impreso en 3D que instalará el equipo MX3D el próximo año será el primero en ingeniería a nivel mundial. Este enfoque multidisciplinario y centrado en los datos para capturar los datos del puente también marcará un cambio radical en la forma en que se diseñan, construyen y administran los puentes, generando valiosos conocimientos para la próxima generación de puentes y otras estructuras públicas importantes”. “Es una poderosa representación de lo que la ingeniería centrada en los datos puede ofrecer como disciplina, y espero ver el puente en acción el próximo verano”.

Los datos de los sensores se introducirán en un “gemelo digital” del puente: un modelo informático vivo desarrollado por el grupo Steel Structures en el Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental de Imperial. Este gemelo digital representará el puente físico con una precisión cada vez mayor a medida que los datos de los sensores lleguen en tiempo real. El rendimiento y el comportamiento del puente físico se pueden contrastar con su gemelo digital, que proporcionará una valiosa información sobre los diseños de las futuras estructuras metálicas impresas en 3D. También permitirá modificar el puente 3D actual para adaptarlo a cualquier cambio de uso requerido, asegurando todos los sistemas de seguridad.

Los miembros del grupo Steel Structures, liderado por el profesor Leroy Gardner, están probando actualmente muestras del acero impreso en 3D, para anticipar el comportamiento del puente bajo carga del tráfico peatonal o ciclista e informar sobre su diseño.

El profesor Gardner dijo: “La impresión en 3D presenta enormes oportunidades para la industria de la construcción, permitiendo una libertad mucho mayor en términos de propiedades de los materiales y geometrías estructurales, pero esta libertad también plantea una serie de retos y requerirá una nueva forma de pensar para los ingenieros estructurales”.

El Centro de Infraestructura Inteligente y Construcción de Cambridge, dirigido por el Dr. Mohammed Elshafie, está trabajando con Imperial College en el diseño e instalación de la red de sensores. Otros socios en el proyecto incluyen ingenieros de software el Instituto de Soluciones Metropolitanas Avanzadas de Ámsterdam, que explorarán nuevas formas de usar y conectar los datos del puente con otros flujos de datos en la ciudad. La construcción del puente cuenta con el apoyo de la Fundación Lloyd’s Register.

Gijs van der Velden, COO de MX3D, dijo: “La estructura 3D que está siendo construida por MX3D ofrece a los ingenieros la libertad de trabajar con un material completamente nuevo. El gemelo digital del puente verá el desarrollo de un nuevo lenguaje de diseño y esperamos que sea un paso significativo en la introducción de esta nueva y emocionante forma de estructura en el mercado de la construcción “.

Los datos capturados desde el puente se abrirán para la investigación, y MX3D ha lanzado una convocatoria abierta (cierre en febrero de 2018) buscando ideas creativas e innovadoras que utilicen los datos recogidos.

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