Análise dinâmica e modelação pelo método de elementos finitos de uma cadeia de tensegridade

Na tese, o objetivo é analisar um sistema estrutural periódico específico constituído por duas estruturas de tensegridade diferentes e duas massas diferentes (estrutura diatmica) que atuam como osciladores (ou ressonadores) foi criada uma metaestrutura denominada "tensegridade em cadeia" que permite inibir a transmissão de ondas no intervalo de 1 Hz a 10 Hz.

Esta tese foca-se na modelação numérica pelo método dos elementos finitos de um sistema tensegridade de pórticos e correntes no programa RFEM 5 com o módulo adicional RF-DYNAM Pro da Dlubal Software.

Em particular, é analisado um exemplo de aplicação real no qual uma corrente é dimensionada para inibir a transmissão de um sinal em bandas de frequências apropriadas, especificamente no intervalo entre 1 Hz e 10 Hz, de forma a isolar um objeto externo de forma sísmica. A estrutura criada pode ser definida como um isolador sísmico unidirecional, onde o complexo interno de elementos oscila enquanto o externo é isolado.

A aplicação proposta envolve a utilização de cabos ligados a uma viga para suportar o peso das massas internas e externas e permitir o movimento longitudinal das massas. Além disso, uma extremidade da corrente está rigidamente ligada ao solo, enquanto a outra extremidade é mantida livre através de um pilar apoiado sobre rolos cilíndricos em aço que permitem o deslizamento horizontal: Em específico, os componentes da corrente de tensegridade são uma massa ressonante de 64 kg, uma massa de 1,01 kg, a rigidez dos dois prismas de tensegridade denominados "prisma esbelto e prisma agachado" é 𝑘ℎ = 3388,13 N/m (soma de dois prismas delgados) e 𝑘𝑟 = 1942,64 N/m, respectivamente.

Esta estrutura demonstra a eficiência de um isolador sísmico unidirecional na transmissão do sinal como exemplo de uma aplicação real.