کاربرد روش هم-چرخشی در تحلیل غیر خطی هندسی سازه تنسگریتی و بررسی اثر پیش تنش

تنسگریتی به سازه¬های دو یا سه بعدی سبک گفته می¬شود که از نخ به عنوان جزء کششی و میله به عنوان عضو فشاری تشکیل شده است. پایداری سازه تنسگریتی از تعادل تنش داخلی بین اعضای کششی پدید می آید. در این مقاله با استفاده از روش هم-چرخشی به بررسی و تحلیل غیر خطی هندسی و همچنین بررسی اثرات نیروی پیش فشار روی سازه تنسگریتی پرداخته می¬شود. این روش بر خلاف روشهای مرسوم در تحلیل غیر خطی استاتیکی، بخش مهمی از هندسه غیر خطی بوسیله فیلتر هم-چرخشی بررسی می¬شود. عملکرد فلیتر هم-چرخشی بر این اساس است که حرکت صلب سازه را از تغییر فرم سازه در یک جابجایی حذف می¬کند. یکی از مزیتهای اصلی روش هم-چرخشی این است که برای تحلیل غیر خطی مسایل می¬توان از مدل خطی المان در مختصات محلی استفاده کرد. قسمت غیر خطی بوسیله ماتریس¬های تبدیل که بردار نیرو و ماتریس سختی مماسی را از مختصات محلی به کلی نگاشت می¬دهند، مدلسازی می¬شود. سه مسأله عددی بوسیله روش مذکور تحلیل شده¬اند و نتایج نشان می¬دهد که جابجایی سازه تنسگریتی به مقدار نیروی پیش تنش سازه بستگی دارد. جابجایی سازه تنسگریتی با ثابت نگه داشتن نیروی خارجی همراه با افزایش نیروی پیش تنش، کاهش پیدا می¬کند در حالیکه جابجایی سازه تنسگریتی با افزایش نیروی خارجی، موقعیکه نیروی پیش تنش ثابت باشد، افزایش پیدا می¬کند.