A method for manufacturing prestressed shells having tunable bistability, characterized in that, in order to determine the appropriate prestress to be applied to the bistable structure/shel, it provides: clamping a shell by applying a predetermined curvature on a portion of its edge: the prestress obtained by applying the constraint depends on a finite number of design parameters p i = {h i =1,2...;m i =1,2...;c}, wherein h i , m i are the parameters representative of the shape of the initial stress-free configuration of the shell, and of the material while c is the curvature of the clamp; defining a discrete shell model dependent on a small number of configuration parameters q i > (i < 5), by projecting the non-linear shell model of Marguerre-von Karman onto an appropriate finite dimensional space so that the projection does not significantly alter the strain elastic energy; tracing the stability maps in the space of the design parameters by minizining the discrete representation of the strain elastic energy E(q i , p i ) thus obtained, so as to be able to determine the number and the shape of the stable equilibrium configurations of the clamped shell, which at each load level correspond to a particular choice of the design parameters; choosing the design parameters providing the prestress needed to obtain the desired response in terms of project requirements; whereby: - designing the shapes that the shell must assume during the loading process according to the performance requi rements; establishing the critical load levels at which the transition must occur, choosing a point that has only one stable configuration for F = 0, two for F 2 ≤ F ≤ F 1 and again one for F > Ft 1 - changing the critical transition loads also during the operation of the structure.

    L'invention concerne un procédé de fabrication de coques précontraintes à bistabilité réglable. Afin de déterminer la précontrainte appropriée à appliquer à la structure/coque bistable, le procédé est caractérisé en ce qu'il assure : la fixation d'une coque en appliquant une courbure prédéfinie sur une partie de son bord : la précontrainte obtenue en appliquant la contrainte dépend d'un nombre limité de paramètres de conception i = {h i =1,2... ; m i =1,2... ; c}, où h i , m i sont les paramètres représentant la forme de la configuration sans contrainte initiale de la coque, et le matériau, tandis que c est la courbure de la fixation ; la définition d'un modèle de coque discret dépendant d'un petit nombre de paramètres de configuration q i > (i < 5), par projection du modèle de coque non linéaire de Marguerre-von Karman sur un espace dimensionnel limité approprié de sorte que la projection n'altère pas sensiblement l'énergie élastique de déformation ; le tracé des cartes de stabilité dans l'espace des paramètres de conception en minimisant la représentation discrète de l'énergie élastique de déformation E(q i , p i ) ainsi obtenue, de façon à pouvoir déterminer le nombre et la forme des configurations d'équilibre stables de la coque serrée qui, à chaque niveau de charge, correspondent à un choix particulier des paramètres de conception ; le choix des paramètres de conception fournissant la précontrainte nécessaire pour obtenir la réponse souhaitée en termes d'exigences de projet. Le procédé comprend : - la conception des formes que la coque doit prendre pendant le processus de chargement selon les exigences de performance ; l'établissement des niveaux de charge critique auxquels la transition doit se produire, le choix d'un point qui présente une seule configuration stable pour F = 0, deux pour F 2 ≤ F ≤ F 1 et à nouveau une pour F > Ft 1 - la modification des charges de transition critique également pendant le fonctionnement de la structure.


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    Title :

    METHOD FOR THE REALISATION OF PRESTRESSED SHELLS WITH A CONTROLLED BISTABILITY


    Additional title:

    PROCÉDÉ DE RÉALISATION DE COQUES PRÉCONTRAINTES À BISTABILITÉ CONTRÔLÉE


    Contributors:

    Publication date :

    2019-12-26


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English


    Classification :

    IPC:    B64C AEROPLANES , Flugzeuge



    METHOD FOR THE REALISATION OF PRESTRESSED SHELLS WITH A CONTROLLED BISTABILITY

    VIDOLI STEFANO / BRUNETTI MATTEO | European Patent Office | 2022

    Free access

    Method for making prestressed shells having tunable bistability

    VIDOLI STEFANO / BRUNETTI MATTEO | European Patent Office | 2024

    Free access