مدلسازی دینامیکی و تحلیل ارتعاشات تنسگریتی منشوری با مقطع مربعی

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8) XML اصل مقاله (954.61 K)
کد مقاله : 1050-ISAV2023 (R1)
نویسندگان
1ایران، تهران، شهرک غرب، خیابان مهستان، خیابان هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، ،1465774111استادیار
2ایران، تهران، شهرک غرب، خیابان مهستان، خیابان هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، ،1465774111دانشجوی دکتری
چکیده
سازه های تنسگریتی، سازه‏ هایی خرپایی با اتصال پینی هستند که از ریسمان‎های در کشش و میله های در فشار تشکیل شده اند. پایداری این سازه‌ها با حالت خود‎تنش بین عناصر تحت فشار ایجاد شده و به علت دارا بودن نسبت سفتی به جرم بالا به عنوان جانشین مناسبی برای سازه های رایج می‎باشند. سیستم‎های تنسگریتی به طور کلی دارای میرایی ساختاری پایینی هستند که منجر به چالش‎هایی در رابطه با بارگذاری دینامیکی می‎شود. بنابراین، پیش‎بینی رفتار و استخراج مشخصه های دینامیکی این سازه ‏ها برای دستیابی به یک طراحی ایمن، مهم و حیاتی است. در این مقاله آنالیز مودال و تحلیل ارتعاشات اجباری بوم های تنسگریتی منشوری چند طبقه و عضوهای آن مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حرکت سیستم مبتنی ‏بر دینامیک غیرخطی و با استفاده از معادلات لاگرانژ و روش المان محدود استخراج شده ‎است. سپس سازه تنسگریتی منشوری با مقطع مربعی در دو نوع یک و دو طبقه شبیه‎سازی و با فرض فُرم‎یابی اولیه، تحلیل شده است. شبیه‏ سازی‏های عددی در قالب یک مطالعه مقایسه ای شکل مودها، فرکانس‎های مربوطه و رفتار ارتعاشی گره ها و عضوهای متناظر را بررسی و نتایج ارائه شده است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
.
Authors
مراجع

 1. Motro, R., Tensegrity: structural systems for the future. 2003: Elsevier.
2. Furuya, H., "Concept of deployable tensegrity structures in space application",
International Journal of Space
Structures
7 (2), 143-151 (1992).
3. Wen, L., F. Pan, and X. Ding, "Tensegrity metamaterials for soft robotics",
Sci. Robot. 5 (45), eabd9158 (2020).
4. Kahla, N.B., et al., "Nonlinear Dynamic Response and Stability Analysis of a Tensegrity Bridge to Selected Cable
Rupture",
Latin American Journal of Solids and Structures 17 (2) (2020).
5. Tibert, A. and S. Pellegrino, "Review of form-finding methods for tensegrity structures",
International Journal of
Space Structures
18 (4), 209-223 (2003).
6. Oppenheim, I. and W. Williams, "Geometric effects in an elastic tensegrity structure",
Journal of elasticity and the
physical science of solids
59 (1), 51-65 (2000).
7. Williamson, D., R.E. Skelton, and J. Han, "Equilibrium conditions of a tensegrity structure",
International Journal
of Solids and structures
40 (23), 6347-6367 (2003).
8. Pugh, A.,
An introduction to tensegrity. 2020: University of California Press.
9. Ali, N.B.H. and I. Smith, "Dynamic behavior and vibration control of a tensegrity structure",
International Journal
of Solids and Structures
47 (9), 1285-1296 (2010).
10. Ashwear, N. and A. Eriksson, "Natural frequencies describe the pre-stress in tensegrity structures",
Computers &
Structures
138, 162-171 (2014).
11. Yang, S. and C. Sultan.
Free vibration and modal analysis of a tensegrity-membrane system. in ASME 2016
International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering
Conference
. 2016. American Society of Mechanical Engineers Digital Collection.
12. Kan, Z., et al., "Nonlinear dynamic and deployment analysis of clustered tensegrity structures using a positional
formulation FEM",
Composite Structures 187, 241-258 (2018).