膜結(jié)構(gòu)車棚的設(shè)計(jì)理論
膜結(jié)構(gòu)車棚作為只能抗拉的軟殼體是不適宜采用這種平面單元的因?yàn)閷?duì)于剛性殼體來(lái)說(shuō)，從分析中可以看出。這種平板單元可以看成平面應(yīng)力單元和平板彎曲單元的組合，其單元?jiǎng)傟嚳梢杂蛇@兩種單元?jiǎng)傟嚭喜⒍?。而膜結(jié)構(gòu)車棚作為軟殼體是不能抗彎的只能靠薄膜曲面的曲率變化，從而引起膜外表中內(nèi)力重分布來(lái)抵抗垂直于曲面的外荷載。如果還是采用這種只有平面內(nèi)應(yīng)力的板單元，則應(yīng)變的線性局部將不反映平面外z方向位移的影響，這導(dǎo)致單元不包含z方向節(jié)點(diǎn)反力，就每個(gè)單元來(lái)說(shuō)靜力是不平衡的所幸的應(yīng)變的非線性局部考慮了z向位移的影響，使得各單元合并起來(lái)的總的平衡方程通過(guò)不時(shí)迭代能近似達(dá)到平衡，缺點(diǎn)是需要過(guò)多的平面內(nèi)位移來(lái)滿足平衡的要求，而實(shí)際情況是只需要一定的平面外和平面內(nèi)的位移及曲率變化就可以了.
應(yīng)變的線性局部引入了z向位移及單元的曲率和扭率，非線性局部仍然保存z向位移的影響項(xiàng)。這樣無(wú)論是每個(gè)單元還是各單元合并后的平衡方程都能很容易滿足，迭代次數(shù)大為減少，而變形結(jié)果也更符合真實(shí)情況。而且由于單元內(nèi)各點(diǎn)應(yīng)力都不相同，據(jù)此判斷皺折是否呈現(xiàn)會(huì)更為精確。最后求出的每個(gè)單元的曲率和扭率對(duì)于判斷初始找形的正誤和優(yōu)劣以及裁剪下料都能提供膜結(jié)構(gòu)很多非常有用的信息。
2017-08-15
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