Avaruusrakenne

Avaruusrakenne tai avaruuskehikko (engl. space frame) tarkoittaa tukirakenteiden muodostamaa jäykkiin kolmioihin perustuvaa kolmiulotteista ristikkorakennetta, jossa kolmioiden sivuihin kohdistuu vain puristus- ja vetojännitystä. Rakenne on yksinkertaisimmillaan tetraedri.^[1]

Avaruusrakenteen käyttö liitetään R. Buckminster Fulleriin ja arkkitehtuuriin hänen Dymaxion-projektissaan.^[1] Fullerille myönnettiin patentti kolmiulotteiselle rakenteelle vuonna 1961.^[2] Ennen Fulleria Alexander Graham Bell tutki tetraedrien käyttöä rakenteissa, mutta Fullerin mukaan hän ei ollut tietoinen Bellin työstä.^[3][4] Bell tutki rakennetta leijojen näkökulmasta.^[5]

Rakennetta käytetään useissa autoissa. 1950-luvulla valmistettu Jaguar C-Type yhdisti avaruusrakenteen ja alumiinisen korin.^[6] Autoissa käytettiin alkuaikoina koria niin sanotun tikapuurungon päällä, mutta tämä ei ollut tarpeeksi vahva. Moottoriurheiluun kehitettiin kolmiulotteinen putkirunko, joka tarjoaa mekaanista lujuutta mistä vain suunnasta tuleville voimille. Varhaisia esimerkkejä ovat Maserati Tipo 61 kilpa-auto ja Mercedes-Benz 300 SL.^[7] Ensimmäinen rakennetta käyttävä kilpa-auto oli Porsche Type 360 Cisitalia vuonna 1947. Toisin kuin monokokkirakenteessa avaruusrakenteessa "kuori" ei ole kuormitusta kantava osa.^[8]

Auton avaruusrakenne kantaa kaikki ajoneuvoon kohdistuvat voimat, joita aiheuttavat jousitus, moottori, kuljettaja ja aerodynamiikka. Monokokkiin verrattuna rakenne on helpompi valmistaa yksinkertaisilla työkaluilla ja korjata.^[9] Sarjatuotannossa monokokki on helpompi kuin useat toisiinsa liittyvät putket.^[10]

1. ↑ ^{a b} space frame britannica.com. Viitattu 23.12.2022. (englanniksi)
2. ↑ Synergetic building construction patents.google.com. Viitattu 8.8.2024. (englanniksi)
3. ↑ Alexander Graham Bell Arkistoitu Viitattu 23.12.2022. (saksaksi)
4. ↑ Fuller on Bell grunch.net. Viitattu 23.12.2022. (englanniksi)
5. ↑ Image 1 of Article by Alexander Graham Bell, June 1903 loc.gov. Viitattu 8.8.2024. (englanniksi)
6. ↑ 1952 Jaguar C-type roarington.com. Viitattu 8.8.2024. (englanniksi)
7. ↑ Different Types of Chassis autozine.org. Viitattu 9.8.2024. (englanniksi)
8. ↑ Body-on-Frame vs. Unibody vs. Monocoque: What’s the Difference? motortrend.com. 30.4.2020. Viitattu 9.8.2024. (englanniksi)
9. ↑ Christopher Scott Baker: FoES Formula SAE-A Space Frame Chassis Design (PDF) sear.unisq.edu.au. lokakuu 2004. Viitattu 9.8.2024. (englanniksi)
10. ↑ Setright, L. J. K.: Anatomy of the motor car, s. 184. Black Cat, 1988. Teoksen verkkoversio. (englanniksi)