沙堡地基的最佳几何形状研究

摘要

风靡全球的沙堡给人们带来了无尽的乐趣,但海浪的冲击与潮汐的冲蚀使得沙堡地基的持久性受到挑战.一个稳定而坚固的沙堡地基能够延长沙堡的预期寿命.沙堡地基经历海浪与潮汐时受力越小,沙堡的持久性越优良.本文根据粉体堆积的物理学原理,通过对几何体的每个面进行受力分析,以各面的受力垂直分量的和最小为目标函数,以沙堡体积不变,地基到海边的距离相等以及沙堡的内部承受力为约束条件建立非线性规划模型.得到沙滩地基的最佳三维几何图形.