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充氣膜的形狀和應力分布問題
- 2020-02-26-

  由于使用功能的需求,充氣膜結構常對于給定解析或數值描述的準確出面,結構不但要達到預定的外形需求,重要的是,外形須同時與內部的充氣壓力相匹配,因此該膜結構往往需要達到多種約束目標,采用傳統的找形方法較難達到設計的目標形態。傳統的找形分析都是獲得給定初始幾何、拓撲關系和初始預張力的平衡形態,但不考慮本結構方程,在找形分析完成以后需要將真實材料屬性賦予每個結構單元,而將真實材料屬性賦予結構單元時,目前通用軟什(如 ANSYS, ABAQUS)都需要重新進行結構平衡計算,平衡計算以后,充氣膜結構的形狀和應力分布都將發生變化,使得預應力態和找形平衡態形態不一樣,通用軟件也都回避了這一重要現象。對于一般小型項日這一差異可以被忽略,對于大型工程項目或者精度要求較高的項目就需要解決這一問題。

  下文將采用線性調整理論的力密度法,對預定形狀的結構先行找力,再采用逆向解析方法褪掉結構上的力,得出結構的零應力態,然后在零應力基礎上對結構導過應力,得到充氣膜結構的各應力態,并通過一充氣氣枕試驗模型來驗證這一分析理論,敬請期待。

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