Analisi dinamica e modellazione FEM di una catena tensegrity

Nella Tesi si prende in esame una particolare struttura periodica costituita da due diverse strutture tensegrity e due diverse masse (struttura biatomica) che fungono da oscillatori (o risonatori) si è realizzata una meta-struttura denominata “catena tensegrity” che sia in grado di inibire la trasmissione delle onde nell'intervallo 1-10 Hz 1.

La tesi si concentra sulla modellazione numerica mediante il metodo agli elementi finiti di  un sistema telaio - catena tensegrity, utilizzando il software RFEM 5 della casa Dlubal Software e il suo modulo aggiuntivo RF-DYNAM Pro. 

In particolare, si analizza un esempio di applicazione reale in cui la catena viene progettata per inibire la trasmissione del segnale su opportune bande di frequenza, nello specifico per l'intervallo tra 1 Hz e 10 Hz, al fine di isolare sismicamente un oggetto esterno. La struttura realizzata può essere definita come un isolatore sismico unidirezionale, in cui il complesso di elementi interno oscilla mentre quella esterno è isolato. 

La proposta applicativa prevede l'utilizzo di cavi collegati ad una trave per sostenere il peso delle masse interne ed esterne e consentire il movimento longitudinale delle stesse. Inoltre, un estremo della catena è collegato a terra in modo rigido, mentre l'altro è mantenuto libero tramite un pilastrino che poggia su dei rulli cilindrici di acciaio che ne permettono lo scorrimento orizzontale: nello specifico le componenti della catena tensegrity sono una massa risonante di 64 kg, una massa ospitante di 1,01 kg, la rigidezza dei due prismi tensegrity denominati “prisma snello e prisma tozzo” è rispettivamente 𝑘ℎ=3388,13 N/m (somma di due prismi snelli), e 𝑘𝑟= 1942,64 N/m. 

Questa struttura viene utilizzata come esempio di applicazione reale per dimostrare l'efficacia dell'isolatore sismico unidirezionale nella trasmissione del segnale.