Modelado Numérico de Estructuras Tensegríticas. Caso de Estudio
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8383Palavras-chave:
Tensegridad, modelo físico, elementos finitos, no linealidadResumo
Las estructuras tensegríticas están formadas por elementos comprimidos aislados dentro de una red de componentes traccionados, habitualmente cables, que conforman un sistema estructural estable. El comportamiento es altamente no lineal con grandes desplazamientos, incluso a niveles bajos de tensión. El objetivo del trabajo es analizar una tipología estructural diseñada bajo el concepto de Tensegridad, y su aplicación conceptual a una cubierta de un proyecto arquitectónico. Se construye un modelo físico a escala reducida para analizar el proceso constructivo, y un modelo numérico que reproduce la metodología de tensado para la comparación de ambos modelos. Las propiedades mecánicas del material de los tensores del modelo físico fueron obtenidas mediante ensayos uniaxiales de tensión. La simulación numérica se realiza por elementos finitos a través de un código de propósitos generales (ABAQUS) mediante análisis dinámico implícito, cuasi estático y considerando no linealidad geométrica. Se comparan los resultados experimentales y numéricos con el objeto de ajustar la metodología numérica. Para un estado de carga definido se obtuvo semejanza en la deformación global de ambos modelos. La comparación de los desplazamientos presenta una diferencia menor al 10% que se considera aceptable para la escala y propósitos de este trabajo.
Referências
Allen, K.M., Analysis of Tensegrity Structures Using Abaqus. Honors College Theses. 553, 2018. https://digitalcommons.georgiasouthern.edu/honors-theses/553.
ASTM A1023. Standard Specification for Carbon Steel Wire Ropes for General Purposes, ASTM International, 2009.
ASTM D2256/D2256M, Standard Test Method for Tensile Properties of Yarns by the Single-Strand Method, ASTM International, 2021. https://doi.org/10.1520/D2256_D2256M-15
Do, D.T., Lee, S. and Lee, J. A Modified Differential Evolution Algorithm for Tensegrity Structures. Composite Structures, 158: 11–19, 2016.
Geiger Engineers. Malla de Aspensión de The Crown Coliseum. Fayetteville, 1994. (https://www.fibertite.com/project-profiles/coliseum-gets-new-fibertite-crown)
Kalpakjian, S. y Schmid, S., Manufactura, Ingeniería y Tecnología, Ed. 7. Pearson, 1984.
Lai, Y., Zhang, Y.J., Liu, L., Wei, X., Fang, E. and Lua, J., Integrating CAD with Abaqus: A Practical Isogeometric Analysis Software Platform for Industrial Applications. Computers & Mathematics with Applications, 74(7): 1648–1660, 2017.
Lee, S. and Lee, J., A Novel Method for Topology Design of Tensegrity Structures. Composite Structures, 152: 11–19, 2016, DOI: 10.1016/j.compstruct.2016.05.009
Micheletti, A and Podio-Guidugli, P., Seventy years of tensegrities (and counting). Applied Mechanics, 92: 2525–2548, 2022. https://doi.org/10.1007/s00419-022-02192-4.
Shashank, J., Narula, S. and Garg, S., Analysis of Tensegrity Tower using Staad Pro. International Journal of Science, Engineering and Technology, 4(4): 591-613, 2016.
Simulia/Abaqus. Abaqus User’s Manual, Versión 2023. Dassault Systèmes, Providence, RI; 2023.
Zhang, P. and Feng, F., Initial prestress design and optimization of tensegrity systems based on symmetry and stiffness. Int. J. Solids Struct., 106-107: 68-90, 2016.
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