- Tytuł:
-
Influence of the support conditions on dynamic response of tensegrity grids built with Quartex modules
Wpływ warunków podparcia na dynamiczną odpowiedź kratownic tensegrity zbudowanych z modułów Quartex - Autorzy:
-
Obara, Paulina
Tomasik, Justyna - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/27312157.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
- Tematy:
-
częstość drgań
kratownica tensegrity
mechanizm infinitezymalny
moduł Quartex
stan samonaprężenia
infinitesimal mechanism
frequency
Quartex module
self-stress state
tensegrity grid - Opis:
-
The aim of this study is to prove that the dynamic behavior of tensegrity grids can be controlled. This possibility is very important, especially for deployable structures. The impact the support conditions of the structure on the existence of the immanent characteristics, such as self-stress states and infinitesimal mechanisms, and consequently on the dynamic control, is analyzed. Grids built with the modified Quartex modules are considered. A geometrically non-linear model is used, implemented in an original program written in the Mathematica environment. The results confirm the feasibility of controlling tensegrity structures characterized by the presence of the infinitesimal mechanisms. In the case that the mechanisms do not exist, structures are insensitive to the change of the initial prestress level. The occurrence of mechanisms can be controlled by changing the support conditions of the structure. The obtained results make tensegrity a very promising structural concept, applicable in many areas when conventional solutions are insufficient.
Powszechnie wiadomo, że tylko konstrukcje charakteryzujące się nieskończenie małymi mechanizmami można łatwo dostosować do zmieniających się warunków dynamicznych poprzez modyfikację poziomu wstępnego naprężenia. Liczba częstotliwości drgań własnych, w zależności od sprężenia, jest równa liczbie nieskończenie małych mechanizmów. W przypadku braku sprężenia częstotliwości te wynoszą zero, a odpowiednie postacie drgań realizują mechanizmy. Pozostałe częstotliwości są praktycznie niewrażliwe na zmiany poziomu naprężenia wstępnego. Z kolei, konstrukcje bez mechanizmów są niewrażliwe na poziom naprężenia wstępnego, dlatego kontrola ich zachowania jest niemożliwa. W artykule rozpatrzono dwuwarstwowe kratownice tensegrity zbudowane ze zmodyfikowanych modułów Quartex. Modyfikacja powoduje, że górna powierzchnia modułu jest wkomponowana w dolną i możliwe jest łatwe łączenie poszczególnych jednostek w konstrukcje wielomodułowe. Uwzględniane jest połączenie powierzchniowe. W pracy zaproponowano czteromodułowy model o właściwościach ortotropowych. Podstawowy moduł można wykorzystać do budowy np. pasm lub płyt. Ze względu na właściwości ortotropowe i możliwość zastosowania rozważane są różne sposoby łączenia modułów oraz różne warunki podparcia. Te podstawowe moduły można wykorzystać m.in. do budowy kładek i płyt. W przypadku budowy kładek podstawowe czteromodułowe modele można łączyć na dwa sposoby. Dodatkowo można zastosować trzy różne sposoby podparcia. Inaczej jest w przypadku płyt. Można powiedzieć, że płyta składa się z kilku kładek, więc sposób połączenia nie ma znaczenia. Natomiast, jeżeli chodzi o sposób podparcia, to sens ma tylko swobodne podparcie. - Źródło:
-
Archives of Civil Engineering; 2023, 69, 3; 629--644
1230-2945 - Pojawia się w:
- Archives of Civil Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł