Otoyolun sürücünün gözüne daha estetik bir bölümünü tanımlamak için kullanılan spiral eğri terimini duydum . Ancak, ne kadar keskin olduğu dışında herhangi bir eğri arasındaki farkı kesin olarak söyleyemeyeceğimi söyleyecek kadar yolda ilerlediğime inanıyorum.
Herkes bir karayolu üzerinde bir eğri bir bölümünün "spiral" eğri olarak sınıflandırılıp sınıflandırılmadığını nasıl açıklayabilir ve "iyi görünmesi" yanında başka avantajları var mı?
Yanıtlar:
Spiral
Spiral eğri, düzenli dairesel bir eğriye eklenebilen geometrik bir özelliktir. Spiral, düz bir çizgide hareket etmekten, bir nokta etrafındaki bir eğri içinde hareket etmeye (veya mengene-ayet) kademeli bir geçiş sağlar.
Bir spiralin kullanımı, yolun veya yolun, aracın doğal olarak aldığı şekli takip etmesiyle ilgilidir. Bir arabada, doğrudan düz dönmeden tam dönüşe geçmezsiniz. Direksiyonu yavaşça çevirdiğiniz bir geçiş alanı var. Spiral girildikçe yanal hızlanma yavaşça artar veya spiralden çıkıldıkça yavaşça azalır.
Aşağıdaki görüntüde spiral kırmızı kısımdır.
Wikipedia Resmi
Hghways
Otoyollarda, şeritler sadece şeridin bir tarafından diğer tarafına geçerek bir spiral sürdürebileceğiniz kadar geniştir. Bazen buna "Eğriyi düzeltmek" denir. Bu nedenle, otoyollardaki tüm eğrilerde spiraller kullanılmaz.
demiryolları
Spirallerin yoğun olarak kullanıldığı bir endüstri demiryolu endüstrisidir . Bir yoldaki otomobiller şeridin bir tarafından diğer tarafına geçme özgürlüğüne sahiptir, bir trenin bu lüksü yoktur. Bir tren raylar tarafından sıkı bir şekilde yönlendirilir ve sapması için yeri yoktur.
Demiryolu raylarında, çok düşük hız eğrileri hariç, eğrinin her iki tarafında spiraller bulunur. Bu, yanal ivmede yumuşak bir geçiş sağlar. Bu, yolcu konforunu büyük ölçüde artırır. Spiraller yük hatlarında kullanılır, çünkü palet bileşenlerinin kendileri üzerindeki kuvvetleri de azaltırlar.
Spiral kullanımının bir dezavantajı, her eğri için gerekli alan miktarını arttırmasıdır. Spiraller eğriyi etkili bir şekilde uzatır.
Bu "estetik olarak göze hoş gelme" değil, rahatlık meselesidir.
Basitçe dairesel bir yay olan bir eğriniz varsa, o eğriye girdikten sonra, hızınızla orantılı ve eğrinin yarıçapı ile ters orantılı olarak yanlamasına merkezcil bir kuvvet hissedersiniz. Başka bir deyişle, direksiyon simidini aniden eğriyi izlemenize izin verecek bir konuma sarmanız ve aniden tekrar düzeltmek için geri sarmanız gerekir.
Bunun yerine, otoyol eğrilerinin bir "irtifak hakkı" vardır, bu da yavaş yavaş eğriye yönlendirdiğiniz ve daha sonra yavaş yavaş dışarı yönlendirdiğiniz bir şekli takip ettikleri ve hissedilen yanal kuvvette kademeli bir artış ve azalma sağladıkları anlamına gelir. Matematiksel olarak, böyle bir eğrinin şekli logaritmik bir spiraldir.
S: ... bir otoyoldaki eğrinin bir bölümünün "spiral" eğri olarak sınıflandırılıp sınıflandırılmadığını nasıl belirleyebilir ve "iyi görünmesini" sağlamanın başka avantajları da var mı?
C: Spiral veya geçiş eğrisinin amacının estetikle ilgisi yoktur. Başlangıçta, burada açıklandığı gibi, aşırı yükselme ile birlikte güvenlik nedeniyle demiryollarına tanıtıldı: Geçiş ve Terminal Eğrileri ile İlgili Notlar . Yüksek hızlı otoyollarda, sürücünün direksiyon simidinin sapmasında kademeli bir artış / azalma ile dairesel bir eğri girmesine / çıkmasına izin verir. Spiralin matematiksel formu, yargı alanından yargı alanına kadar değişebilir ve eldeki hesap makineleri ve diğer bilgi işlem cihazları, araştırmacılar tarafından bir kez basıldığında basılı alan tablolarının yerini aldığı için son yıllarda değişmiş olabilir. Yaygın bir form, Euler Spiral veya clothoid'dir. Hindistan'da her zamanki geçiş eğrisinin üçüncü dereceden bir hiperbol olduğunu okudum ve Almanya'da otobanların teğetsel bölümleri veya dairesel eğrileri olmayan sürekli bir dizi bağlantılı clothoid olarak tasarlandıkları söylendi.