Cálculo dinámico de estructuras desplegables

Resumen

Este trabajo se centra en el estudio de las mallas despliegue rápido, en las cuales los efectos dinámicos no son despreciables. Se plantea un método de cálculo numérico y su implementación informática correspondiente que permite abordar el estudio de estas estructuras en ordenadores personales. Básicamente en este trabajo se abordan los siguientes puntos. MÉTODO DE CÁLCULO Específico para mallas desplegables, que permite tener en cuenta efectos inerciales, y por tanto permitirá estudiar mallas de despliegue rápido. Puede trabajar con estructuras altamente no lineales ya que tiene en cuenta el efecto del amortiguamiento o rozamiento, correcciones a la rigidez deidas al efecto del axil y además permite trabajar con cables. Este método se basa en ecuaciones y métodos de cálculo ampliamente usados y avalados por la experiencia, como son las ecuaciones de movimiento de un sólido, leyes de esfuerzos de barras, y método de las diferencias finitas básicamente. El método funciona permitiendo visualizar con total claridad el proceso de despliegue de las mallas, y se ha ajustado en la medida de lo posible para un funcionamiento óptimo. De entre las posibilidades de estudio del método desarrollado cabe destacar la del análisis directo de mallas con la incompatibilidades geométricas que dificultan su despliegue. ANÁLISIS DE RESULTADOS Complementariamente el apartado anterior, se desarrollan métodos de análisis de los resultados obtenidos. Como primer método de análisis realizamos un estudio general de la estructura, visualizando el proceso de despliegue de la malla, lo que nos da idea del comportamiento de la malla. Un siguiente análisis desarrollo nos permite trabajar con una barra o nudo a nivel individual y reproducir con todo tipo detalle su comportamiento durante todo el proceso de desplegado. De esta manera podremos analizar su geometría y esfuerzos en función del tiempo, o bien realizar un análisis de estas ondas mediante la transformación de Fourier. GENERACIÓN DE MALLAS Aunque no fundamental, la generación de mallas es una parte del trabajo necesaria para poder efectuar cálculos. Hemos propuesto dos métodos de generación de mallas desarrollados independientemente de los sistemas habituales de generación, abriendo nuevas vías en este campo. Se plantea la generación de mallas de módulo cuadrangular bajo la premisa de que todas las barras exactamente iguales, y un sistema de generación de mallas de módulo triangular que evita el proceso de optimización de las longitudes de las barras con un sistema de ecuaciones lineales, sustituyéndolo por una definición a priori de cómo debe ser la forma de crecimiento.