厚實金屬包覆大梁 塔科馬海峽吊橋被風吹如捲麻花變形、斷裂崩塌

發表於 2023-08-13 12:39 作者： 區塊鏈情報速遞pro

用圖像思考解決問題

你是否有過這樣的經驗：某個問題讓你很燒腦，但在某一瞬間你突然想出了一個全面的解決方法？倫敦大學（University of London）的研究員想要研究這種頓悟時刻。他們在《科學人》（Scientific American）發表一篇文章，希望找出跟解決問題有關的腦部訊號。

他們找來二十一位志願者，蒐集他們的腦電波資料，好研究大腦如何處理語文類問題。他們發現許多受試者會遇到瓶頸或「思考陷入僵局」。史瓦米納森（Nikhil Swaminathan）的解釋是：受試者「困在死板的思維模式，難以靈活思考，以致無法重新建構眼前的問題。」

對我而言，頓悟時刻通常來得很快，因為我用圖像進行思考，我的大腦能像洗牌一樣快速重組圖像，讓我看見解決方法。圖像思考者往往用更直接的路徑，來看見某種解決方法。

一個細節破壞整體

大多數的設計問題可分為四種基本類型：設計錯誤、操作錯誤、關鍵設備維護不善、涉及錯綜複雜的風險因子。在我就讀研究所的1970年代，工程學課程往往會使用1940年的塔科馬海峽吊橋（Tacoma Narrows Bridge）崩塌事件，做為設計錯誤的範例，來說明一個細節如何破壞整體功能。

這座懸索橋又暱稱為「舞動的葛蒂」（Galloping Gertie），因為每當吹起強風時，橋面就會劇烈擺動。你只要想像一條吉他弦震動的樣子，然後放大無數倍，就可以想像一座橋在強風吹襲下震動的模樣。

葛蒂的懸索設計夠強，足以承受震動。但它不像舊金山金門大橋（Golden Gate Bridge）有巨大的開放式三角形桁架，葛蒂的橋面結構大梁被厚實的金屬包覆，阻礙了空氣流動。因此，大梁不但沒有讓橋變得更穩定，反而成了承受巨風的風帆，形成所謂的風力作用振盪，或稱「氣動彈性顫振」（aeroelastic flutter）。

另一個問題是，葛蒂的大梁框架太窄，無法使橋面保持穩定。橋面因風吹而彎曲變形，像捲麻花一樣扭動，直到最後斷裂崩塌。所幸，這起事件沒有造成人員傷亡（除了一隻狗，牠不願意跟著主人一起離開卡在橋上的汽車）。

（本文出自《圖像思考》作者：天寶．葛蘭汀 譯者：廖建容）

標題：厚實金屬包覆大梁 塔科馬海峽吊橋被風吹如捲麻花變形、斷裂崩塌

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