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文章出處:番茄视频黄色膜結構作者:番茄视频黄色網絡部發表時間:2024-11-08閱讀:
      裁剪分析是將由找形得到並經荷載分析複核後的空問膜麵轉換成無應力的平麵膜片,實質是研究一定約束條件下的空間曲麵平麵展開問題。裁剪分析通常包含裁剪線確定、曲麵展平、預應力釋放及徐變和殘餘變形處理等三個步驟。
 

在空間膜麵上確定裁剪線是裁剪分析中的一項主要工作,需要考慮的因素包括:
      1、經濟性,即充分利用膜材幅寬,以減少廢料,減小膜材的拚接長度。
      2、美觀性,即裁剪線布置要規整,且避免膜材在張拉後出現褶皺。
      3、受力合理性,即盡量使膜材的經向與其在結構中的主受力方向一致。裁剪線確定方法主要有:豎向平麵切割法、直接利用有限元網格法、測地線法等,其中以測地線法最為常用。所謂測地線是指曲麵上連接兩點最短的線,又稱為短程線。對於可展曲麵,展開後的測地線即為直線:對於不可展曲麵,可使膜片展開後生成的裁剪片邊界不致產生過大的弓形。
 

      20世紀70年代,日本學者石井一夫最早提出應用測地線的概念進行膜片裁剪,其後許多學者對確定測地線的方法進行了研究。Meek和[an391提出利用預應力索在膜麵自中滑動的軌跡來確定測地線:向陽等提出應用廣義泛函變分取極值確定測地線:趙本等針對測地線法在膜麵曲率較大時會產生較大誤差的問題提出了一次測地線法。Xia和MeeK提出結合有限元網格劃分來確定最優裁剪線布置的方法。
 

       曲麵展平是把按照裁剪線分割後的各空間子膜片轉成平麵裁剪片。
       曲麵展平方法可分為兩類:剛性展平與彈性展平。
       剛性展平法應用較早其基本做法是將子曲而劃分為多個可展的單元,並通過剛體轉動將這些單元平鋪到同一個平麵上。
       彈性展平方法是基於最小變形能原理,即令從空間曲麵變形到平麵時變形能最小,通過有限元計算來實現。
 

       常用的應力釋放方法是利用膜材的彈性模量直接計算由應力釋放引起的回縮量。由於膜材是非線性材料,回縮補償值不僅僅取決於膜應力的釋放,還應考慮徐變和殘餘變形的影響。衛東等給出了徐變回縮比的計算式定義膜片的裁剪回縮比為彈性回縮比與徐變回縮比之和。直接利用彈性模量計算回縮量的方法主要適用於等預張力結構。對於非等預張力的情況,馬明等提出了一種動力分析法,即設想將一充滿預張力的膜片置於粘稠液體中,利用粘稠液體的陽力為膜片提供附加約束,保證計算收斂。

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