关于膜结构材料需做好的裁剪分析

发布时间: 2014-03-13 13:56 作者: 浏览次数: 435次 字号:

对于膜结构材料的剪裁,相比于其他金属类的建材,就更为复杂些。对于膜结构材料,在剪裁时我们重点要分析三方面:形状确定、荷载分析和裁剪分析。其中,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不可展曲面,就得将膜条再剖分成多个单元,采用适当的方法将其展开。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。

(2)空间膜面剖分成空间膜条
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、纬方向与曲面上的主应力方向尽可能一致;此外,用料最省、缝线最短,也是进行膜面剖分必须考虑的因素。

(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、进行应变补偿。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进行的,为确定膜材的下料图,需对膜片释放预应力,并进行应变补偿。这里的补偿实际上是缩减,在此基础上加上热合缝的宽度,即可得膜材的下料图。

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