Articles

Reîntărituri în oasele aripilor de pasăre: Experimente, analiză și modelare

Peste toate speciile de păsări moderne sunt capabile să zboare; competența mecanică a aripilor lor și rigiditatea sistemului lor scheletic au evoluat pentru a permite această performanță remarcabilă. Unul dintre cele mai interesante exemple de adaptare structurală la păsări este structura internă a oaselor aripilor lor. La păsările zburătoare, oasele trebuie să fie suficient de puternice și rigide pentru a rezista forțelor în timpul decolării, zborului și aterizării, cu un minim de greutate. Morfologia secțiunii transversale și prezența structurilor de ranforsare (lonjeroane și crestături) întâlnite în oasele aripilor păsărilor variază de la o specie la alta, în funcție de modul în care sunt utilizate aripile. Se demonstrează că atât morfologia, cât și caracteristicile interne sporesc rezistența la flexiune și torsiune cu o penalizare minimă a greutății. Prototipurile de montanți de întărire fabricați prin imprimare 3D au fost testate în compresie diametrală și torsiune pentru a valida conceptul. La compresie, ovalizarea a scăzut prin introducerea montanțiilor, în timp ce aceștia nu au avut niciun efect asupra rezistenței la torsiune. Un model elastic al unui inel circular armat cu lonjeroane orizontale și verticale este dezvoltat pentru a explica răspunsul de rigidizare la compresiune al inelului cauzat de lonjeroane orientate diferit.

.