نها نیازی به مدولهای خودتنیدهی اولیه نمیباشد.
۲-۵-۱- بافتارهای کشبستی مدولار نوع ۱
۲-۵-۱-۱- سیمپکلسهای مدولار کشبستی نوع ۱
در ابتدا، سیمپلکسهای کشبستی فقط به منشورهای کشبستی مثلثی شکل اطلاق میشد. بعدها، این مفهوم به منشورهای بیشتر و فرمهای متنوعتری گسترش یافت. یک منشور کشبستی، دارای دو لایهی کابلهای بالایی (در وجه بالایی سیمپلکس)، کابلهای پایینی، کابلهای قطری و شامل یکسری دستکهای مورب میباشد که رئوس مقابل وجوه بالایی و پایینی مدول را به هم وصل
میکند (شکل ۲-۸-الف). زاویهی دوران نسبی بین این دو وجه با توجه به تعادل پایداری شکل مدول، مشخص میشود. مقدار این زاویه برای مدولهای مثلثیشکل، ۳۰ درجه و برای مدولهای
مربعیشکل، ۴۵ درجه میباشد.
سیمپلکسهایی که پایهی۳۰ چندضلعی منظم دارند، به آنها سیمپلکسهای منظم گفته میشود و سیمپلکسهایی که پایهی آنها یک چندضلعی منظم نیست، به آنها سیمپلکسهای غیرمنظم گفته میشود. سیمپلکسهای کشبستی مدولار نوع ۱ به دو دستهی زیر تقسیمبندی میشوند:
● سیمپلکسهای منشوری و غیرمنشوری۳۱:
به سیمپلکسهایی که پایهی آنها از یک چندضلعی (چه منظم و چه غیرمنظم) تشکیل شده و وجه بالای آنها از نظر اندازه، همانند وجه پایینی میباشد، سیمپلکسهای منشوری (شکل۲-۸-الف) و در غیر اینصورت، سیمپلکسهای غیرمنشوری گفته میشود.
● سیمپلکسها به شکل هرم ناقص۳۲:
به سیمپلکسهایی گفته میشود که پایهی آن از یک چندضلعی منظم تشکیل شده است؛ اما وجه بالایی آن با وجه پایینی آن از نظر اندازه یکی نیست. در حقیقت، این شکل از سیمپلکس، قسمتی از یک هرم کامل میباشد (شکل ۲-۸-ب).
همهی منشورهای کشبستی و هرم ناقص کشبستی از نظر هندسی انعطافپذیر میباشند. همهی مکانیزمهای بینهایت کوچک از مرتبه اول هستند، بنابراین سختی اولیه میتواند با یک حالت خودتنش به دست آید. در منشورهای مثلثی و مربعی شکل کشبستی، مکانیزمهای بینهایت کوچک ترکیبی از دوران و انتقال بین وجوه بالایی و پایینی منشورهای کشبستی میباشد. تعداد مکانیزمهای مربوط به منشورهای کشبستی مثلثی، مربعی و پنجضلعی به ترتیب ۱، ۳ و ۵ میباشد.
هرم ناقص مثلثی منشور مثلثی
هرم ناقص مربعی منشور مربعی
(ب) (الف)
شکل ۲-۸: سیمپلکسهای کشبستی؛ الف- منشورهای کشبستی، ب- هرمهای ناقص کشبستی [۲۱].
۲-۵-۱-۲- بافتارهای کشبستی مدولار نوع ۱ شامل دستکهای ناپیوسته۳۳
Emmerich در سال ۱۹۹۰ اولین کسی بود که بافتارهای کشبستی با دستکهای ناپیوسته را مطرح کرد و Hanaor کسی بود که این مفهوم را توسعه داد و راهی برای اتصال سیمپلکسها به سه روش مختلف پیشنهاد نمود (روش ۱-الف، ۱-ب و روش ۲ همانند شکل ۲-۹).
در «روش ۱- الف» منشورهای کشبستی به صورت متوالی به یکدیگر وصل میشوند. در هر دو وجه، بین هر جفت از منشورهای مجاور کشبستی، یک منشور با استفاده از اتصال «رأس- به- لب۳۴» متصل شده است. این روش تنها برای منشورهایی با تعداد رئوس فرد مناسب میباشد.
در «روش ۱- ب» هر منشور در هر لایه، از طریق اتصال «رأس- به- لب» به طور متناوب به منشور دیگر وصل میشود. در «روش ۲»، یعنی اتصال «لب- به- لب۳۵» هر منشور در هر لایه با منشورهای مجاور خود در یک لبه سهیم میشوند.
(الف) (ب) (پ)
شکل ۲-۹: روشهای اتصال ارائه شده در بافتارهای شامل دستکهای ناپیوسته توسط Hanaor؛
الف- روش ۱-الف، ب- روش ۱-ب، پ- روش ۲ [۲۲].
۲-۵-۱-۳- بافتارهای کشبستی مدولار نوع ۱ شامل دستکهای پیوسته۳۶
در اینجا اساساً دو روش برای تشکیل بافتارهای کشبستی با دستکهای پیوسته وجود دارد؛ یکی روش اتصال «رأس- به- رأس»۳۷ میباشد (شکل۲-۱۰-الف، روش۱)، که در آن در هر لایه سیمپلکسها فقط در رأس به یکدیگر متصل هستند و هیچگونه لبهی مشترکی ندارند.
روش دیگر اتصال «رأس- و- لب»۳۸ میباشد که توسط Motro، پیشنهاد شده است (شکل
۲-۱۰-ب، روش ۲). در این روش، هر جفت از سیمپلکسها در یک لایه، فقط در یک رأس با هم مشترک هستند و در لایه دیگر (لایهی پایینی)، در یک لبه به یکدیگر متصل هستند.
در روش اتصال رأس- و- لب یعنی «روش ۲» از هرمهای ناقص مربعی شکل، دو آرایش عملی از دستکها ارائه شده است. یکی آرایش منظم، که در آن دستکها به صورت جفت خطی۳۹ به یکدیگر متصل هستند (شکل ۲-۱۱-الف)، و دیگری آرایش نامنظم، که در آن دستکها به صورت زیگزاگ به هم متصل میباشند (شکل۲-۱۱-ب).
(الف) (ب)
شکل ۲-۱۰: روشهای اتصال شامل بافتارهایی با دستکهای پیوسته؛ الف- اتصال رأس- به- رأس (روش۱)، ب- اتصال رأس- و- لب (روش ۲) [۱۸].
(الف) (ب)
شکل ۲-۱۱: آرایشهای مختلف از هرمهای ناقص مربعیشکل کشبستی شامل دستکهای پیوسته و با استفاده از روش اتصال ۲؛ الف- آرایش منظم، ب- آرایش نامنظم [۱۸].
۲-۵-۲- بافتارهای کشبستی مدولار نوع ۲
تفاوت عمدهی این سیستمها با سیستمهای کشبستی نوع ۱ این است که دستکها در درون سیمپلکس به هم متصل هستند. همچنین این نوع از بافتارها نسبت به بافتارهای نوع ۱ دارای کارایی بیشتری میباشند. مفهوم این سیستمها اولین بار در سال ۱۹۹۵ توسط Wang مطرح شده و مطلعات سیستماتیکی بر روی این سیستمها توسط Wang و Li در سالهای ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۳ انجام شده است.
۲-۵-۲-۱- انواع سیمپلکسهای بافتارهای کشبستی مدولار نوع ۲
سیمپلکسهای مختلفی برای تشکیل بافتارهای کشبستی مدولاری که دستکها در درون سیمپلکس به یکدیگر متصل هستند، وجود دارد که در زیر به معرفی و ویژگیهای هر یک از این سیمپلکسها پرداخته میشود.
● سیمپلکسهای غیر منشوری و غیر هرمیهای ناقص۴۰
منشورهای بافتارهای کشبستی مدولار نوع ۱ دارای این ویژگی هستند که دستکها درون مدول به هم متصل نیستند و یک بافتار پایدار از این سیستمها شامل کابلهای پیوسته و دستکهای ناپیوسته میباشد. زمانی که دستکها در مرکز مدول به هم میرسند، بافتار ناپایدار میشود. از اینرو، کابلهای جانبی نیاز است تا سیمپلکس پایدار گردد (شکل ۲-۱۲). در نتیجه، نوار تقاطع سیمپلکسها به نصف کاهش یافته و طول دستکها در سیمپلکسهای جدید که آنها را غیر منشوری (Ap) و غیر هرمی ناقص (ATP) میخوانیم، به نصف میرسد. بر خلاف زاویهی دوران در منشور، این مقدار در سیمپلکسهای جدید از صفر تا نصف رأس زاویهی مرکزی میتواند به طور دلخواه تغییر کند (یعنی مقدار ۶۰ درجه برای سیمپلکسهای مثلثی و ۴۵ درجه برای سیمپلکسهای مربعی).
هر سیمپلکس AP یا ATP میتواند با طراحی دو مفصل داخلی ایجاد شود (شکل ۲-۱۲-ب). از
اینرو، سیمپلکسها به صورت AP2 و ATP2 نامگذاری میشوند. هر کدام از سیمپلکسهای ATP یا AP از نظر هندسی صلب میباشند و همچنین هر AP2 (ATP2) یک حالت خودتنش دارد و هیچ مکانیزمی ندارد.
شکل ۲-۱۲: سیمپلکسهای AP و ATP؛ الف- سیمپلکسهای AP و ATP،
ب- سیمپلکسهای AP2 و ATP2 [18].
● سیمپلکسهای منشوری و هرمهای ناقص۴۱
یک منشور(P) توپولوژی شبیه به یک AP یا ATPدارد. در نتیجه، سیمپلکسها میتوانند با
دستکهای کوتاه در داخل منشور و کابلهای کناری نسبتاً طولانیتر در بیرون تشکیل شوند. به طور کلی، تشکیل سیمپلکسهای کشبستی مدولار نوع ۲ توسط هرمهای ناقص، مشابه منشورهای
کشبستی میباشد. در نتیجه، فرمهای TP میتوانند به عنوان گونهای از سیمپلکسهای P در نظر گرفته میشوند. سیمپلکس P تنها دارای یک مفصل داخلی است (شکل ۲-۱۳-الف). در حالی که سیمپلکس P2 دارای دو مفصل داخلی (گره داخلی) است (شکل ۲-۱۳-ب).
در سیمپلکسهای P2، دستک قائم دو وجه بالایی و پایینی را به هم متصل میکند. منشورهای با تعداد مفاصل داخلی بیشتر به ترتیب P3، P4 و … نامگذاری میشوند، همانند (شکل ۲-۱۳-پ، ت). یک سیمپلکس P با پایهی مربعی شکل، یک مکانیزم محدود در پایهی خود و یک مکانیزم بینهایت کوچک مرتبط با چرخش نسبی بین دو پایه (بین وجه بالایی و پایینی سیمپلکس) دارد و همچنین دارای یک حالت خودتنش میباشد. یک سیمپلکس P2 با پایهی مثلثی شکل، سه مکانیزم بینهایت کوچک دارد که میتوان با چهار کابل جانبی، از آنها جلوگیری کرد. در سیمپلکس P2 با پایهی مربعی شکل، دو مکانیزم ناشی از چرخش اضافه میشود که همانند سیمپلکس P با پایهی مربعی شکل میتوان با استفاده از جفت کابلهای جانبی، از این مکانیزمها جلوگیری کرد و همانند سیمپلکس P مربعی شکل تنها دارای یک حالت خودتنش میباشد.
(الف) (ب)
(پ) (ت)
شکل ۲-۱۳: سیمپلکسهای P: (الف) P، (ب) P2، (پ) P3، (ت) P4 [18].
● منشورها و هرمهای دوطرفه۴۲
یک منشور دوطرفه (RP) از یک دستک قائم (VS) و یک سری دستکهای افقی (HSs) و همچنین کابلهای کناری (ECs) متصلشده به گرههای مفصلی، تشکیل شده است (شکل ۲-۱۴). دستکهای افقی شکل، پایه سیمپلکس را تشکیل میدهند. هر سیمپلکسRP تنها یک حالت خودتنش دارد و اگر هیچ کابلی شل نشود، هیچگونه مکانیزم داخلی هم ندارد.
زمانی که یک سیمپلکس RP شامل دستکهایی در پایهی چندضلعی خودش باشد که این دستکها در مرکز سیمپلکس به یکدیگر وصل شدهاند، به آن سیمپلکس هرم دوطرفه یا DP گفته میشود (شکل ۲-۱۵). سیمپلکسهای DP مکانیزمی ندارند. یک سیمپلکس DP مثلثی شکل، دو حالت خودتنش و یک سیمپلکس DP مربعی شکل سه حالت خودتنش دارد.
شکل ۲-۱۴: سیمپلکسهای RP [18]
شکل ۲-۱۵: سیمپلکسهای DP [18]
● سیمپلکسهای هرمی شکل کریستال۴۳
یک سیمپلکس CP از یک دستک قائم (VS) و یک سری دستک مورب (ISs) و همچنین تعدادی از کابلهای بیرونی در وجه بالایی (UC) و تعدادی کابلهای مورب (IC) تشکیل شده است (شکل
۲-۱۶). در هر سیمپلکس CP، تنها یک حالت خودتنش وجود دارد و اگر هیچ کابلی شل نشود، مکانیزم

مطلب مرتبط :   منابع مقاله دربارهتحلیل مسیر، رفتار پایدار، دینامیکی، کریستال پالاس
دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید