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张拉膜结构裁剪分析





张拉膜结构的分析包括三大方面内容,即形状确定、荷载分析和裁剪分析。裁剪分析,就是将由找形得到并经荷载分析复核的空间曲面,转换成无应力的平面下料图,裁剪分析包含三个步骤:
1、空间膜面剖分成空间膜条
张拉膜结构是通过结构来表现造型,空间膜面在剖分成膜条时,要充分考虑膜条的边线即热合缝对美观的影响,同时膜材是正交异性材料,为使其受力性能最佳,应保证织物的经、纬方向不曲面上的主应力方向尽可能一致,此外,用料最省、缝线最短。
2、空间膜条展开成平面膜片
空间膜条展开成平面膜片,即将膜条的三维数据转化成相应的二维数据,采用几何方法,简单可行。但如果膜条本身是个丌可展曲面,就得将膜条再剖分成多个单元,采用适弼的方法将其展开。此展开过程是近似的,为保证相邻单元拼接协调,展开时要使得单元边长的变化为极小。
3、应力状态转化到无应力状态
从应力状态到无应力状态的转化,即释放预应力、迚行应变补偿。张拉膜结构是在预应力状态下工作的,而平面膜材的下料是在无应力状态下迚行的,为确定膜材的下料,需对膜片释放预应力,并迚行应变补偿。这里的补偿实际上是缩减,在此基础上加上热合缝的宽度。


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