Análisis dinámico y modelado por el MEF de una cadena tensegrítica

En la tesis, analizamos un sistema estructural periódico particular que consiste en dos estructuras tensegríticas diferentes y dos masas diferentes (estructura diatómica) que actúan como osciladores (o resonadores); se creó una metaestructura llamada "cadena de tensegridad", que es capaz de inhibir la transmisión de ondas en el rango de 1 a 10 Hz 1.

La tesis se centra en el modelado numérico por el método de los elementos finitos (MEF) de un sistema de cadena de pórticos tensegrificado, utilizando el programa RFEM 5 con el módulo adicional RF-DYNAM Pro de Dlubal Software.

En particular, se analiza un ejemplo de aplicación del mundo real donde la cadena está diseñada para inhibir la transmisión de la señal en las bandas de frecuencia apropiadas, específicamente para el rango entre 1 Hz y 10 Hz, con el fin de aislar sísmicamente un objeto externo. La estructura creada se puede definir como un aislador sísmico unidireccional, donde el complejo interno de elementos oscila mientras el externo está aislado.

La aplicación propuesta implica la utilización de cables conectados a una viga para soportar el peso de las masas internas y externas y permitir el movimiento longitudinal de las masas. Además, un extremo de la cadena está conectado rígidamente al suelo, mientras que el otro extremo se mantiene libre mediante un pilar que descansa sobre rodillos cilíndricos de acero que le permiten deslizarse horizontalmente: En concreto, los componentes de la cadena tensegrítica son una masa resonante de 64 kg, una masa anfitriona de 1,01 kg, la rigidez de los dos prismas tensegríficos llamados "prisma esbelto y prisma achaparrado" es 𝑘ℎ = 3.388,13 N/m (suma de dos prismas esbeltos) y 𝑘𝑟 = 1.942,64 N/m, respectivamente.

Esta estructura demuestra la eficiencia de un aislador sísmico unidireccional en la transmisión de señales como un ejemplo de una aplicación real.