Una estructura activa (también sabido como un la estructura adaptante elegante de o del ) es una estructura mecánica con la capacidad de alterar su configuración, forma o características en respuesta a cambios en el ambiente.

La estructura activa del término también refiere a las estructuras que, desemejante de las estructuras tradicionales de la ingeniería (e. puentes, edificios), requerir el movimiento constante y por lo tanto entrada de energía seguir siendo estable. La ventaja de estructuras activas es que pueden ser lejos más masivos que una estructura estática tradicional: un ejemplo sería una fuente del espacio, que es un edificio que alcanza en órbita.

Función

El resultado de la actividad es una estructura adecuada más para el tipo y la magnitud de la carga que está llevando. Por ejemplo, un cambio de la orientación de una viga podría reducir el nivel máximo de la tensión o de la tensión, mientras que un cambio de la forma podría hacer una estructura menos susceptible a las vibraciones dinámicas. Un buen ejemplo de una estructura adaptante es el cuerpo humano donde el esqueleto lleva una amplia gama de las cargas y del cambio de los músculos su configuración para hacer tan. Considerar llevar un morral. Si el cuerpo superior no ajusta el centro de la masa el sistema entero levemente inclinándose adelante, la persona se caería en su parte posterior.

Una estructura activa consiste en tres componentes integrales además de la carga que lleva la partición. Son los sensores del, el procesador del y los actuadores del . En el caso de un cuerpo humano, los nervios sensoriales son los sensores que recopile la información del ambiente. El cerebro actúa como el procesador para evaluar la información y decidir a actuar por consiguiente y por lo tanto da instrucciones los músculos, que actúan como actuadores para responder. En la ingeniería pesada, hay ya una tendencia emergente de incorporar la activación en los puentes y las bóvedas para reducir al mínimo vibraciones y bajo cargas del viento y del terremoto.

La ingeniería de la aviación y la ingeniería aeroespacial han sido la fuerza impulsora principal en desarrollar las estructuras activas modernas. Los aviones (y nave espacial) requieren la adaptación porque se exponen a ambiente muy diverso, y por lo tanto cargamentos, durante su curso de la vida. Antes lanzando de ellos se sujetan a la gravedad o a las cargas muertas, durante despegue se sujetan a dinámico extremo y las cargas de inercia y durante el vuelo necesitan estar en una configuración que reduzca al mínimo la fricción pero promueven la elevación. Mucho esfuerzo ha estado confiado en el ala adaptante de los aviones para producir uno que puede controlar la separación de capas y de turbulencia de límite. Muchas estructuras de espacio utilizan la adaptatividad para sobrevivir desafíos ambientales extremos en espacio o para alcanzar exactitudes exactas. Por ejemplo, las antenas del espacio y los espejos se pueden activar para precisar la orientación. Mientras que la tecnología espacial avanza, un poco de equipo sensible (instrumentos astronómicos a saber ópticos e infrarrojos interferométricos) se requiere ser exacto en la posición tan delicada como alguno Nanometres mientras que la estructura activa favorable es diez de metros en dimensiones.

Diseño

Los actuadores artificiales que existen en el mercado, incluso los más sofisticados, son casi todo unidimensionales. Esto significa que son solamente capaces de extender y de la contratación adelante, o de girar cerca de 1 eje. Los actuadores capaces del movimiento en direcciones delanteras y contrarias se conocen como actuadores de dos vías, como se oponen a los actuadores unidireccionales que pueden moverse solamente en una dirección. La capacidad limitadora de actuadores ha restringido las estructuras activas a dos tipos principales: el braguero activo del estructura, basado en los actuadores lineares, y los brazos del manipulante del, basados en rotatorio actuadores.

Una buena estructura activa tiene un número de requisitos. Primero, necesita ser actuada fácilmente. La impulsión debe ser ahorro de energía. Una estructura que es mismo stiff y resiste fuerte a morphing es por lo tanto no deseable. En segundo lugar, la estructura resultante debe tener integridad estructural para llevar las cargas de cálculo. Por lo tanto el proceso de la impulsión no debe comprometer la fuerza de la estructura. Más exacto, podemos decir: Buscamos una estructura activa donde la impulsión de algunos miembros llevará a un cambio de la geometría sin substancialmente la alteración de su estado de la tensión. Es decir una estructura que tiene el determinacy estático y determinacy cinemático es óptima para la impulsión.