Wpływ warunków podparcia na dynamiczną odpowiedź kratownic tensegrity zbudowanych z modułów Quartex

Abstrakt

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.