Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hiệu Ứng Hình Học Trong Một Cấu Trúc Tensegrity Đàn Hồi
Tóm tắt
Các cấu trúc tensegrity là các hệ thống kết cấu tự căng 3 chiều và thiếu khuyết. Chúng thể hiện một độ uốn vô hạn và khi chịu tải, chúng cho thấy sự cứng lại hình học phi tuyến. Trong các nghiên cứu trước đây, nhiều ví dụ về mối quan hệ lực- dịch chuyển đã được chứng minh thông qua tính toán số và một số khía cạnh của mối quan hệ lực-dịch chuyển đã được suy diễn phân tích. Trong bài viết này, một công thức năng lượng được trình bày cho trường hợp của một cấu trúc tensegrity đơn giản nhưng đại diện, dẫn đến một giải pháp chính xác cho mối quan hệ lực-dịch chuyển. Giải pháp này giúp hiểu rõ sự khác biệt trong mối quan hệ lực-dịch chuyển khi so sánh một hệ thống tại trạng thái căng không với một hệ thống tại trạng thái căng cao, hoặc khi so sánh một hệ thống có các phần tử gần như không giãn với một hệ thống có các phần tử có khả năng giãn cao. Giải pháp chính xác cũng được cung cấp như một mốc chuẩn mà các giải pháp số nên được kiểm nghiệm. Hơn nữa, công thức và giải pháp cho thấy các điều kiện không đối xứng của phản ứng mà chưa được ghi nhận trước đây.
Từ khóa
#kết cấu tensegrity #năng lượng #mối quan hệ lực-dịch chuyển #trạng thái căng #phản ứng không đối xứngTài liệu tham khảo
C.R. Calladine, Buckminster Fuller's “Tensegrity” strutures and Clerk Maxwell's rules for the construction of stiff frames. Internat. J. Solids Struct. 14 (1978) 161-172.
R. Connelly and M. Terrell, Globally rigid symmetric tensegrities. Structural Topology 21 (1995) 59-78.
R. Connelly and W. Whiteley, Second-order rigidity and prestress stability for tensegrity frameworks. SIAM J. Discrete Math. 9 (1996) 453-491.
S. Djouadi, R. Motro, J.C. Pons and B. Crosnier, Active control of tensegrity systems. J. Aerospace Engrg. 11 (1998) 37-44.
E.N. Kuznetsov, Underconstrained Structural Systems. Springer, New York (1991).
H. Murakami, Y. Nishimura, T.J. Impelluso and R.E. Skelton, A virtual reality-based CAD system for tensegrity structures. In: Proc. of the 12th Engineering Mechanics Conf., Vol. 9 (1998) pp. 197-200.
I.J. Oppenheim and W.O. Williams, Tensegrity prisms as on adaptive structures. In: Proc. of Symp. on Adaptive Structures and Material Systems (1997) pp. 113-120.
I.J. Oppenheim and W.O.Williams, Vibration effects in a tensegrity prism. In: Proc. of the 12th Engineering Mechanics Conf. (1998) pp. 28-31.
S. Pellegrino, Analysis of prestressed mechanisms. Internat. J. Solids Structures 26 (1990) 1329-1350.
S. Pellegrino and C.R. Calladine, Matrix analysis of statically and kinematically indeterminate frameworks. Internat. J. Solids Structures 22 (1986) 409-428.
R.E. Skelton and R. Adhikari, An Introduction to smart tensegrity structures. In: Proc. of the 12th Engineering Mechanics Conf. (1998) pp. 24-27.
R.E. Skelton and C. Sultan, Controllable tensegrity, a new class of smart structures. In: V.V. Varadan and J. Chandra (eds), Smart Materials and Structures, Vol. 3039 (1997) pp. 166-177.
C. Sultan and R.E. Skelton, Integrated design of controllable tensegrity structures. In: Adaptive Structures and Material Systems, Vol. 54 (1997) pp. 27-36.
W. Whiteley, Tensegrity frameworks. In: H. Crapo and W. Whiteley (eds), The Geometry of Rigid Structures (1997).