数字人物:工程博士。克里斯托夫·迪克曼 (Christoph Diekmann) 和红高跟鞋的静态

5.Feb.2021

20 年 2021 月 XNUMX 日 成为雕塑 红高跟鞋 海纳·迈耶 (Heiner Meyer) 在路德维格画廊 (LUDWIGGALERIE Schloss Oberhausen) 揭幕。它位于康拉德阿登纳大道城堡正面的正中央,许多开车经过它的人可能会想:“太棒了!”但他们也会不由自主地问自己:“怎么这么快就到了?我的天啊,这简直就是从天上掉下来的啊!”不,根本不是从想到到揭晓的。”来自路德维格画廊 (LUDWIGGALERIE) 团队的我们对此感到非常兴奋,因此我们希望在接下来的几周内向读者提供深入的见解。因此,我们以随机顺序发布博客文章,并描述创建过程中涉及的各种行业。我们希望您能像我们一样发现这些报告令人兴奋,并鼓励您在有机会时亲自看看这座雕塑。

我们从今天开始进行解释 雕塑的静力学工程博士。克里斯托夫·迪克曼,位于奥伯豪森的 Diekmann 工程办公室。

当路德维格画廊之友的第一任主席 Jutta Kruft-Lohrengel 询问为路德维格画廊设计的雕塑的静力学时,我的第一反应(从今天的角度来看是相当平常的):我的作品不需要任何静力学。花园喷泉。但一个明显的、基于结构的问题立即浮现在我的脑海中:雕塑不是一座建筑物或符合国家建筑法规要求静力学的结构吗?最终,必须以某种方式保证建筑物的稳定性。因此,我对这种不寻常且并非每天都有的请求的反应是:“让我们看看。”

很快就发现,艺术设计设想了一个大约六米高的雕塑,由七个不同的鞋模型组成,这些鞋模型在空间上一个一个地排列在另一个之上。

鞋子的排列和区域的名称 © 静态报告 Ingenieurbüro Diekmann

对我来说,这导致需要考虑许多方面:

板材厚度和变形

为了确保各个元件保持稳定,板材厚度规定为 30 毫米左右。底板必须支撑约 2,2 吨的自重,并且组件不得因焊接和运输而变形。焊接变形可能是由焊接过程中的热输入引起的。这会导致钣金零件变形。通过仔细规划焊接工艺可以避免这种情况。 

焦点的确定

每个单独的鞋子元件都有自己的几何形状。这使得确定焦点变得复杂。为了尽可能忠实地再现艺术设计原貌,整个加工链均使用 3D 建模软件进行。各个形状均以数字方式取自艺术家 Heiner Meyer 的设计,并描绘为 3D 模型。然后从中导出计算模型以确定力的级数;生产数据是并行生成的。这些最终成为奥伯豪森 Franken Apparatebau 公司计算机辅助钣金零件切割的基础。

© 迪克曼工程办公室统计报告

对风的敏感性

每个鞋款的尺寸约为 1 平方米,这意味着有相当大的面积暴露在风中。此外,每个鞋元件重约 300 公斤,因此元件上的悬臂细节会产生很高的连接力。为了形成稳定的整体结构,两个部件之间的相应接触表面必须承受高压和弯曲应力。

接触面

一个主要的挑战来自于一些元素仅在某些点相互接触,这意味着只有很小的接触区域。连接力的传递对几何设计和焊接技术提出了特殊要求。 (接触面标记为蓝色。)

带有标记焊缝的鞋 5 © 静态报告 Ingenieurbüro Diekmann

交通

雕塑必须在车间内组装,因为现场组装不能满足所述的高质量要求。这意味着大型且重型的整体模型必须使用起重机在车间内移动,使用低装载机进行运输,并使用移动式起重机进行安装和组装。由此产生的力还必须通过接触点处的焊缝安全地传递。该地基位于城堡前的人行道旁边,尺寸约为 3,30 x 5,50 米,用于安装。整个结构被竖立并固定在其上。顺便说一句:艺术家基思·哈林 (Keith Haring) 的雕塑《头穿过腹部》(Head through Belly) 此前曾在此展出。

Keith Haring 雕塑《Head through Belly》,2013 年 © Thomas Wolf

总结

实际的静态计算是对雕塑上的载荷进行数学模拟,以确定力级数。这用于计算特别受应力的区域。对于空间布置中的不规则平底鞋元素来说,这代表了一项不寻常的任务。

各个板材、鞋 5 和 6 上的应力 © 静态报告 Diekmann 工程办公室


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