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?充氣膜結構的懸垂力學分析
- 2020-02-05-

  膜材料廣泛運用于建筑結構和航天器結構,其中航天器結構大多為大型可展結構,如充氣可展天線、太陽忛板、火星登陸器、太空艙等,可展開薄膜結構具有大型、柔軟、重量輕、易折疊等特性,在建筑結構方面,美國和日本已建造多個大中型充氣膜式體育館,近年來我國建成了一些作為游泳館和臨時性的展覽館,充氣薄膜結構引起了很多學者的興趣。

  通常來說,充氣膜結構在充氣成形以前,膜材料在重カ作用下,曲面處于懸垂狀態,達到暫時的穩定狀態,薄膜的自重使得在薄膜曲面內具有一定的預張力,具有幾何剛度而達到穩定,在充氣展開分析前,求解膜懸垂狀態的穩定形態是相當重要的。

  計算當前形狀的剛度矩陣并進行特征值分解后,判別結構是否達到穩定狀態,若存在剛體的位移模態,則計算剛體的位移,新結構的形狀,逐步向穩定狀態運動,當達到穩定條件式△I=0時,求出彈性變形,改換結構的形狀,求得充氣膜在自重作用下的終端懸垂穩定形狀,計算結束懸垂力學分析步驟如圖2所示:

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