Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  tensegrity
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
In this paper, an attempt was made to develop the continuum orthotropic model of tensegrity structures. A basic four-module tensegrity grid built from modified Quadruplex modules was proposed. A procedure called the energy equivalency method was adopted. The basis of this approach is the assumption that the finite element strain energy of a deformed tensegrity truss system contains the same energy as its continuum counterpart. Next, the six-parameter shell theory was used and closed forms for maximum displacements were obtained. Finally, in order to fill the gap in the existing literature, the continuum model was validated – the displacements were compared with displacements obtained from a discrete nonlinear model (the finite element method). The continuum model of tensegrity is a simple tool for analyzing large beam-like structures, plate-like structures and plate strips. It is important in case when discrete modeling becomes too tedious for the analysis. Another point is that many commercial software programs cannot analyze structures characterized by mechanisms. The finding of this work can also be useful for modeling metamaterials whose topology is based on the concept of tensegrity.
EN
The current era of nanomaterials brings advancements in science and technology. This creates new solutions and possibilities in the creation of novel spatial structures. This study leads through the presentation of iconic architectural objects created with the use of high strength composite materials and tensegrity structure. Then presents the design process, numerical simulations of the three-way tensegrity grid prototype module. Static stress simulations were done within the simulation engine of the Fusion 360 software. Moreover, 1:1 scale prototype was developed. It could be used as a modular construction slab of a novel architectural design. One of the key characteristic features of high strength composite materials, high strength-to-weight ratio, combined with tensegrity structures allows to develop lightweight and hence very durable spatial structures. This gives tensegrity structures a very low dead load value as compared to traditional reinforced concrete structures. Thanks to the application of high strength and hence lightweight materials, the dead load of the prototype is only 0,18 kN/m².
EN
The present paper is dedicated to the analysis of deployable tensegrity columns. The main aim of this work is to present a technique, developed by combining the finite element (FE) analysis and the multibody dynamics (MBD) simulation, which enables precise and reliable simulations of deployable structures. While the finite element model of the column provides information on structural behavior in the deployed state, the dynamical modeling allows to analyze various deployment scenarios, choose active cables for the deployment and for the self-stress application, and to control distributions of internal forces during the assembly process. An example of a deployable column based on a popular tensegrity module - a 3-strut simplex - is presented. By analyzing the proposed column with the use of the developed method it is proven that the technique is suitable for complex simulations of deployable systems.
PL
W pracy został poruszony problem analizy rozwijalnych słupów tensegrity. Głównym celem opracowania jest zaprezentowanie techniki pozwalającej na zapewnienie niezawodnych symulacji tego typu struktur. Zaproponowana technika wykorzystuje metodę elementów skończonych (MES) oraz symulacje dynamiki układów wieloczłonowych (MBD). Metoda elementów skończonych dostarcza informacji odnośnie zachowania konstrukcji w stanie rozwiniętym, podczas gdy analiza dynamiki układu wieloczłonowego daje informacje dotyczące zachowania układu podczas realizacji różnych scenariuszy rozwijania, wyboru aktywnych cięgien, wartości samonaprężenia oraz rozkładu sił w elementach podczas rozwijania. Połączenie MES i MBD daje możliwość dokładnych i niezawodnych symulacji skomplikowanych struktur do jakich należą rozwijalne konstrukcje tensegrity.
PL
Scharakteryzowano koncepcję tensegrity jako systemu konstrukcyjnego. Podano autorską definicję tensegrity, która pozwala precyzyjnie ocenić, czy konstrukcja budowlana spełnia, czy też nie cechy tego systemu. W świetle przedstawionej definicji scharakteryzowano kilka nietypowych konstrukcji mostowych, które pretendują do miana mostów tensegrity.
EN
The concept of tensegrity as a construction system is presented and characterized. An original definition of tensegrity has been given, which allows to precisely assess whether the building structure meets or not the features of this system. In the light of the definition presented, several non-standard bridge constructions are characterized, which aspire to the tensegrity bridge term.
PL
Przedstawiono wyniki własnych badań właściwości statycznych i dynamicznych podstawowych modułów tensegrity, które mogą być wykorzystane w konstrukcji wież stalowych. Złożoność odpowiedzi na obciążenie statyczne zilustrowano za pomocą nieliniowego modelu modułu o trzech niewiadomych, obciążonego pionowo, z uwzględnieniem dużych przemieszczeń. Na podstawie eksperymentalnej analizy modalnej zbadano zależność podstawowej częstotliwości drgań własnych od stopnia sprężenia modułu.
EN
Results of research on static and dynamic tests carried out on tensegrity modules, which can be utilized in steel tower construction, were presented. Complexity of static response was illustrated by a nonlinear model of an axially loaded module, taking into account large displacements. Based on the experimental modal analysis tests, the dependence of the first eigenfrequency in relation of self-stress magnitude was found.
6
EN
Computer techniques allow the digital recording of any spatial form, which significantly changes designing methods. The possibility of the use of computer animation in the analysis of the designed shape allows the digital recording of the changing structure. The paper focuses on the future use of the structures and their development and presents ways of applying tensegrity structures and of space extraction characterizing the architecture. The classification of structural variations is presented as well.
7
EN
The paper focuses on the numerical analysis of Levy cable dome under two various initial conditions. Experimental device of cable dome is equipped with 7×7 wire ropes with diameter ɸ 6 mm. Nevertheless, it is completely changed for 1×19 wire ropes single strand with diameter ɸ 4 mm. The interchange could lead to creation of more adaptive structure for further static and dynamic analyses. Furthermore, it is essential to stress out that force gauges will improve accordingly.
8
Content available remote Self-equilibrium geometry of the class-theta tetrahedral tensegrity module
EN
Tensegrity structures are mechanically stable because of the way in which they balance and distribute the mechanical stress, which is not principally a result of the strength of the individual components. This category of structures has the property that, even before the application of any external load, the members of the structure are already in tension or compression, that is, they are prestressed. There are different methods to find the equilibrium state attained by a tensegrity system for a given connectivity of the constituent cables and bars. In this paper, the tensegrity tetrahedron, characteristically shaped and free-standing, i.e., with no external loads, is investigated.
EN
The first railway station in Żary was built in 1843 in Germany. After the Second World War and years of socialism in Poland the meaning of railway decreased and its technical condition deteriorated. Now the building needs renovation and change of function. Tensegrity structures may be useful in renovation of platforms shelter. They are strut and tie construction, in which there is self-stabilization between compressed and tensioned elements. Conception of new platform shelter is based on exemplary tensegrity module consist of three struts and nine cables (called „Simplex”). Tensegrity would make railway station more modern, but not cover its original elevation.
PL
Dworzec kolejowy w Żarach jest jedną z większych tego typu budowli na ziemiach województwa lubuskiego. Dworzec obsługuje połączenia zarówno krajowe (Zielona Góra, Jelenia Góra, Wrocław, Katowice, Kraków), jak i międzynarodowe (Berlin, do niedawna także Hamburg). Mimo to budynek popada w coraz większą ruinę, dając przejezdnym mylne wyobrażenie o stanie całego miasta, będącego przecież jednym z najbardziej prężnych miast w regionie. Dlatego celowe wydaje się opracowanie i wykonanie planu odnowienia tego miejsca, tak, aby zachowało swój tradycyjny charakter, a jednocześnie zyskało pewne elementy nowoczesności. W pracy przedstawiono historię budynku dworca, a także koncepcję jego odnowienia z zastosowaniem struktur tensegralnych jako elementów konstrukcyjnych przekrycia peronów. Kratownice typu tensegrity są to konstrukcje cięgnowo - prętowe, w których następuje wzajemna stabilizacja elementów rozciąganych i ściskanych. Charakterystyczne „zawieszenie” ściskanych prętów w pajęczynie rozciąganych cięgien sprawia, że konstrukcje te są niezwykle lekkie w odbiorze, a co za tym idzie - pozwalają bez przeszkód dostrzec znajdujące się za nimi obiekty. Ponieważ budynek dworca usytuowany jest na wzniesieniu, zastosowanie ażurowych przekryć znacząco polepszyłoby jego widoczność od strony centrum miasta. Struktury tensegralne dodałyby budowli nowoczesności, nie przesłaniając jednocześnie jej oryginalnej elewacji.
10
Content available remote On possible applications of smart structures controlled by self-stress
EN
Civil Engineering (CE) is one of the many fields of possible implementation of smart or intelligent technologies. The present paper is an attempt to specify and estimate problems and areas of CE suitable for the application of such technologies, with the focus on Bridge Engineering (BE). Precise definitions, explanations and classifications of terms used in smart technique are introduced and components of smart systems are defined. Analogies between smart systems and biological ones are indicated. The paper presents some of the research projects carried out in the field of CE, according to the current state-of-the-art. Concepts of smart bridges are proposed and several examples of structural control performed on space trusses and tensegrity structures with self-stress are introduced. Examples of structural control presented in the paper show that characteristic displacements of the analysed structures may be reduced by changing the prestressing force applied to the single modules, which are a part of the structure. Results of the performed analysis indicate that tensegrity structures are much more prone to the changes in the value of prestressing force than truss structures, which makes them a promising solution as far as structural control is concerned.
PL
Praca dotyczy możliwości zastosowania inteligentnych technologii i elementów konstrukcyjnych w budownictwie komunikacyjnym. Autorzy zaproponowali wykorzystanie struktur płytowych typu tensegrity jako głównych elementów konstrukcyjnych lekkich obiektów typu mostowego. Jak wskazują wyniki prowadzonych analiz, dzięki stanom samonaprężenia występującym w strukturach tensegrity, istnieje możliwość kontroli i sterowania np. sztywnością tego typu konstrukcji. W pracy przedstawiono wyniki nieliniowej analizy sterowania sztywnością płyt typu tensegrity za pomocą samonaprężeń. Stosując w pełni nieliniową geometrycznie teorię III rzędu, wykazano zmiany stanu samonaprężenia na skutek obciążenia konstrukcji, które powodują usztywnienie struktury. Zastosowanie teorii II rzędu pozwala uwzględnić wstępne stany samonaprężenia. Dokonano porównania i oceny dwóch typów analiz, a wskazując na występujące pomiędzy nimi różnice, określono możliwe zastosowania każdej z teorii. Podsumowanie pracy stanowi ocena możliwości praktycznych zastosowań struktur płytowych typu tensegrity jako inteligentnych struktur, pozwalających na sterowanie własnościami lekkich obiektów np. typu mostowego.
EN
The present paper is dedicated to the application of smart technologies and structural elements in communication engineering. The authors proposed to use tensegrity based plate structures for the main parts of the lightweight foot-bridge or bridge applications. Following the calculations and analysis it is possible to control and change the stiffness of the structure with the use of self-stress. 2nd order theory is sufficient to develop tensegrity configuration as well as the use of geometrically non-linear 3rd order theory is necessary for active control of the structures. A comparison of the two theories is presented and the differences are analysed. The conclusion of the paper is promising possibility to use the tensegrity plate structures for smart systems with active control in applications of communication engineering.
12
Content available Atcive control of smart tensegrity structures
EN
The topic of smart structures, their active control and implementation, is relatively new. Therefore, different approaches to the problem can be met. The present paper discusses variable aspects of the active control of structures. It explains the idea of smart systems, introduces different terms used in smart technique and defines the structural smartness. The author indicates differences between actively controlled structures and structural health monitoring systems and shows an example of an actively controlled smart footbridge. The analyses presented in the study concern tensegrity structures, which are prone to the structural control through self-stress state adjustment. The paper introduces examples of structural control performed on tensegrity modules and plates. An influence of several self-stress states on displacements is analyzed and a study concerning damage due to member loss is presented.
PL
Tensegrity oznacza wynalazek ustroju nośnego, w którym występuje wzajemna stabilizacja elementów ściskanych i rozciąganych. W niniejszym artykule autor opisuje założenia konstrukcji tensegrity oraz przykłady realizacji.
EN
Tensegrity is a structure in which stressed and stretched components stabilize one another. In the article the author presents the assumptions of the tensegrity structure and the examples of its application.
PL
Powyższy artykuł poświęcony jest rozważaniom na temat sposobów konstruowania ekonomicznych systemów stropowych i dachowych w oparciu o analizę pracy kołowej płyty zginanej podpartej ciągle na obwodzie. Spektakularnym rezultatem takich rozważań jest pierwotna konstrukcja dachu hali Spodka zaproponowana przez prof. Wacława Zalewskiego, która wniosła do zestawu rozwiązań dostępnych dla inżynierów i architektów pierwsze rozwiązanie z opatentowanej później rodziny typu tensegrity. W artykule przedstawiono również schematy ostatecznie zastosowanego roz wiązania konstrukcji dachu tego obiektu.
EN
This article is about the methods of designing economic floor and roof structures based on the work of a circular bending plate, supported conti nually at the edge. A spectacular result of such considerations was the first tensegrity system defined by Prof. Wacław Zalewski which contributed to the set of solutions accessible to engineers and architects as the first solution of which later a patent was taken for the tensegrity type of group. The article also shows the final solution of the roof structure of the Spodek hall.
15
PL
Jedną z zalet struktury tensegrity, rozumianej jako samodzielnie sztywny cięgnowoprętowy ustrój konstrukcyjny, stanowi możliwość jej przekształcania z konfiguracji ściśle upakowanej na formę rozwiniętą uprzednio ustaloną i posiadającą stabilną strukturę zdolną wytrzymywać obciążenia, lub odwrotnie, możliwość składania takiej struktury bez wykonywania dodatkowych czynności montażowych, np. dla ułatwienia jej transportu albo magazynowania. Moduły tensegrity o nieciągłej sieci cięgien są wystarczająco sztywne, lekkie i składalne, dlatego modularne struktury tensegrity wydają się szczególnie użyteczne w wielkich konstrukcjach rozkładalnych. Czworościan jest nadzwyczaj użytecznym konstrukcyjnie kształtem zewnętrznym jednostki tensegrity. Modularne konstrukcje tensegrity można wykonywać i zestawiać bardziej precyzyjnie oraz w większej liczbie wariantów niż konwencjonalne tensegrity. Co równie ważne, można precyzyjnie sterować ich parametrami mechanicznymi i geometrycznymi.
EN
A tensegrity structure is an assembly of bars and cables that can be transformed from a closed compact configuration to a predetermined expanded form of a complete stable structure capable of supporting loads. Tetrahedral self-rigid cable-bar modules with a discontinuous network of cables are strong, light and foldable. Modular tensegrity structures are of particular interest for large deployable structures due to extremely low mass afforded by the absence of bending moments in the compression members and by the potential ease of storage and deployment of the flexible tension elements and the short compression ones. When tensioning links are elongated, all cables are slack and the deployable tensegrity structure collapses into a bundle. The same deployment technique can also make small adjustments for fine tuning of loaded structures, or adjustment of a damaged structure. The modular tensegrity structures that can be more precisely modelled than conventional tensegrity, can be controlled more precisely.
16
Content available remote Czworościan tensegrity klasy theta
PL
Proces kształtowania samodzielnie sztywnych struktur cięgnowo-prętowych nie poddaje się łatwo analizie matematycznej. Złożoność zagadnień towarzyszących projektowaniu i produkcji takich struktur jest zasadniczą przeszkodą w ich rozwoju. Propozycja badawcza odnosi się do struktury budowlanej, którą można wykonać z pewnej liczby modułów tensegrity mających zewnętrzną postać czworościanu. Wyspecjalizowane konstrukcje, np. rozkładalne, często budowane jako zespoły identycznych układów bazowych, mogą żądać wypełnienia takimi jednostkami ściśle określonych objętości, co przypomina geometryczny problem upakowania przestrzeni wielościanami. Powtarzalność kształtu każdej komórki tensegrity, oraz łatwość jego definiowania powinna wpłynąć m.in. na uproszczenie procedur analitycznych i technologicznych niezbędnych przy realizacji konstrukcji opracowanych według zasady integrującego rozciągania.
EN
The form-finding of tensegrity structures, particularly of an irregular nature, ddoes not easily yield itself to direct mathematical analysis. Thus, so far the existing methods for the design of tensegrity structures have been limited. Manufacture complexity is a barrier for developing self-rigid cable-bar structures. The research proposed relates to a tensegrity structure which could be constructed from a number of tetrahedral tensegrity modules. In specialised structures, constructed as aggregates of the same modules, it may be necessary for tensegrity modules to completely occupy specific three-dimensional volumes. This is a familiar problem of space-filling polyhedra in spatial geometry. The goal of the paper is an attempt at overcoming those limitations by applying space-filling polyhedra to the problem of form-finding. The results sketched in the paper suggest that geometrical approach may serve as a powerful tool in the design both of stationary and deployable tensegrity structures.
PL
Przedstawiono koncepcję nietypowej kładki dla pieszych o konstrukcji cięgnowo-prętowej, w postaci ustroju konstrukcyjnego tensegrity. Jest to układ statyczny, w którym następuje wzajemna stabilizacja elementów rozciąganych i ściskanych, a mechaniczną stabilność ustrój ten uzyskuje dzięki wstępnemu sprężeniu struktury. Omówiono rozwiązanie kładki dla pieszych, przeprowadzającej ruch nad trasą ekspresową S7, mającej postać trzyprzęsłowej konstrukcji o rozpiętości 4,6 + 67,2 + 4,6 m.
EN
The authors present the concept of atypical cable-rod footbridge, employing the principle of tensegrity. Tensegrity structure is a structural system in which the integrity is based on components which are only stressed or tensed. The mechanical stability of this system is achieved by pre-compression of the structure. Further, a design of a footbridge over expressway S7, near Warsaw in Poland is presented, where the authors have implemented basic ideas of tensegrity. The footbridge is a continous three span structure of 4,6 + 67,2 + 4,6 m.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.