膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
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揚(yáng)州市唯美膜結(jié)構(gòu)有限公司 日期:07-28 2799 屬于:公司新聞
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析問題探索,任何材質(zhì)在設(shè)計(jì)中一定要分析會(huì)出現(xiàn)的問題,尤其是把膜結(jié)構(gòu)和停車棚相結(jié)合的時(shí)候,那么存在哪些問題呢?目前,膜結(jié)構(gòu)的形狀確定問題主要應(yīng)用的方法包括力密度法、動(dòng)力松弛法和非線性有限元法。其中,應(yīng)用多,也有效的方法,當(dāng)屬非線性有限元法。
力密度法是由 Linkwitz 及 Schek 等提出的一種用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的找形方法,若將膜離散為等代的索網(wǎng),該方法也可用于膜結(jié)構(gòu)的找形。所謂力密度是指索段的內(nèi)力與索段長度的比值。把索網(wǎng)或等代的膜結(jié)構(gòu)看成是由索段通過結(jié)點(diǎn)相連而成。在找形時(shí),邊界點(diǎn)為約束點(diǎn),中間點(diǎn)為自由點(diǎn),通過指定索段的力密度,建立并求解結(jié)點(diǎn)的平衡方程,可得各自由結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),即索網(wǎng)的外形。不同的力密度值,對應(yīng)不同的外形,當(dāng)外形符合要求時(shí),由相應(yīng)的力密度即可求得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布值。
動(dòng)力松弛法是一種求解非線性問題的數(shù)值方法,從二十世紀(jì)七十年代開始被應(yīng)用于索網(wǎng)及膜結(jié)構(gòu)的找形。動(dòng)力松弛法從空間和時(shí)間兩方面將結(jié)構(gòu)體系離散化??臻g上將結(jié)構(gòu)體系離散為單元和結(jié)點(diǎn),并假定其質(zhì)量集中于結(jié)點(diǎn)上。如果在結(jié)點(diǎn)上施加激振力,結(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生振動(dòng),由于阻尼的存在,振動(dòng)將逐步減弱,終達(dá)到靜力平衡。時(shí)間上的離散是針對結(jié)點(diǎn)的振動(dòng)過程而言的。動(dòng)力松弛法不需要形成結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣,在找形過程中,可修改結(jié)構(gòu)的拓?fù)浜瓦吔鐥l件,計(jì)算可以繼續(xù)并得到新的平衡狀態(tài),用于求解給定邊界條件下的平衡曲面。.jpg)
非線性有限元法是應(yīng)用幾何非線性有限元法理論,建立非線性方程組進(jìn)行求解的一種方法,是目前膜結(jié)構(gòu)分析常用的方法,其基本算法有兩種,即從初始幾何開始迭代和從平面狀態(tài)開始迭代。前者是首先建立滿足邊界條件和外形控制的初始幾何形態(tài),并假定一組預(yù)應(yīng)力分布,一般情況下初始的結(jié)構(gòu)體系不滿足平衡條件,處于不平衡狀態(tài),這時(shí)再采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ蠼庖粋€(gè)非線性方程組,求出體系的平衡狀態(tài)。后者是假定材料的彈性模量很小,即單元可以自由變形,初始形態(tài)是一個(gè)平面,然后逐步提升體系的支撐點(diǎn)達(dá)到指定的位置,由于單元可以自由變形,所以體系的內(nèi)力就保持不變。達(dá)到終平衡狀態(tài)時(shí),體系的內(nèi)力為預(yù)先指定的值;為了保證計(jì)算的穩(wěn)定性,支座需要分段提升。
膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析問題探索,任何材質(zhì)在設(shè)計(jì)中一定要分析會(huì)出現(xiàn)的問題,尤其是把膜結(jié)構(gòu)和停車棚相結(jié)合的時(shí)候,那么存在哪些問題呢?目前,膜結(jié)構(gòu)的形狀確定問題主要應(yīng)用的方法包括力密度法、動(dòng)力松弛法和非線性有限元法。其中,應(yīng)用多,也有效的方法,當(dāng)屬非線性有限元法。
力密度法是由 Linkwitz 及 Schek 等提出的一種用于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的找形方法,若將膜離散為等代的索網(wǎng),該方法也可用于膜結(jié)構(gòu)的找形。所謂力密度是指索段的內(nèi)力與索段長度的比值。把索網(wǎng)或等代的膜結(jié)構(gòu)看成是由索段通過結(jié)點(diǎn)相連而成。在找形時(shí),邊界點(diǎn)為約束點(diǎn),中間點(diǎn)為自由點(diǎn),通過指定索段的力密度,建立并求解結(jié)點(diǎn)的平衡方程,可得各自由結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),即索網(wǎng)的外形。不同的力密度值,對應(yīng)不同的外形,當(dāng)外形符合要求時(shí),由相應(yīng)的力密度即可求得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力分布值。
動(dòng)力松弛法是一種求解非線性問題的數(shù)值方法,從二十世紀(jì)七十年代開始被應(yīng)用于索網(wǎng)及膜結(jié)構(gòu)的找形。動(dòng)力松弛法從空間和時(shí)間兩方面將結(jié)構(gòu)體系離散化??臻g上將結(jié)構(gòu)體系離散為單元和結(jié)點(diǎn),并假定其質(zhì)量集中于結(jié)點(diǎn)上。如果在結(jié)點(diǎn)上施加激振力,結(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生振動(dòng),由于阻尼的存在,振動(dòng)將逐步減弱,終達(dá)到靜力平衡。時(shí)間上的離散是針對結(jié)點(diǎn)的振動(dòng)過程而言的。動(dòng)力松弛法不需要形成結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣,在找形過程中,可修改結(jié)構(gòu)的拓?fù)浜瓦吔鐥l件,計(jì)算可以繼續(xù)并得到新的平衡狀態(tài),用于求解給定邊界條件下的平衡曲面。
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非線性有限元法是應(yīng)用幾何非線性有限元法理論,建立非線性方程組進(jìn)行求解的一種方法,是目前膜結(jié)構(gòu)分析常用的方法,其基本算法有兩種,即從初始幾何開始迭代和從平面狀態(tài)開始迭代。前者是首先建立滿足邊界條件和外形控制的初始幾何形態(tài),并假定一組預(yù)應(yīng)力分布,一般情況下初始的結(jié)構(gòu)體系不滿足平衡條件,處于不平衡狀態(tài),這時(shí)再采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ蠼庖粋€(gè)非線性方程組,求出體系的平衡狀態(tài)。后者是假定材料的彈性模量很小,即單元可以自由變形,初始形態(tài)是一個(gè)平面,然后逐步提升體系的支撐點(diǎn)達(dá)到指定的位置,由于單元可以自由變形,所以體系的內(nèi)力就保持不變。達(dá)到終平衡狀態(tài)時(shí),體系的內(nèi)力為預(yù)先指定的值;為了保證計(jì)算的穩(wěn)定性,支座需要分段提升。