充氣膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，不但可以用于體育場(chǎng)、商場(chǎng)等民用建筑中，而且在軍事上也有應(yīng)用，如平流層飛艇平臺(tái)可以用來進(jìn)行高分辨率對(duì)地觀測(cè)。平流層飛艇平臺(tái)的充氣囊體是大體積充氣式膜結(jié)構(gòu)的代表。
　　
　　在飛艇囊體這一柔性充氣式膜結(jié)構(gòu)中，柔性結(jié)構(gòu)的艇體由單純的充氣囊體構(gòu)成，依靠封閉一定壓力的氣體形成充氣剛度。對(duì)于大體積柔性飛艇，掌提其在壓差、重力荷載下的變形，對(duì)于其結(jié)構(gòu)制造、設(shè)備安裝有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 　　文中利用傳統(tǒng)力學(xué)理論及商用有限元軟件，對(duì)飛艇這一典型充氣膜結(jié)枃的變形進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比校分析，探討壓差、重力荷載對(duì)飛艇充氣囊體變形的影響，以便為平流層飛艇的設(shè)計(jì)制造提供參考。
　　
　　我們先來跟隨安徽膜結(jié)構(gòu)廠家了解下充氣式膜結(jié)構(gòu)中充氣體力學(xué)模型與數(shù)值方法：
　　
　　1、充氣囊體的幾何外形：
　　
　　文中使用的飛艇平臺(tái)囊體的長(zhǎng)細(xì)比為2.65，外形曲線為非標(biāo)準(zhǔn)三葉玫瑰線的一枝。
　　
　　2、邊界處理方法： 　　對(duì)懸浮于空氣中的飛艇進(jìn)行有限元靜力分析計(jì)算時(shí)，不能把飛艇處理為全自由的結(jié)構(gòu)。因此，在進(jìn)行有限元靜力分析時(shí)，一般假設(shè)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中沒有機(jī)構(gòu)，而且不允許有剛體運(yùn)動(dòng)，否則，剛度矩陣奇異，導(dǎo)致求解失敗或者得到不正確的結(jié)果。在數(shù)值分析中，通?？梢圆捎脩T性釋放技術(shù)或在適合的點(diǎn)施加約束兩種方法。
　　
　　采用慣性釋放的方法較加約束的方法在某些方面越接近于真實(shí)的情況，格外是在局部范圍內(nèi)。但是充氣膜采用慣性釋放技術(shù)時(shí)，無法計(jì)及重力荷載效應(yīng)的影響。因此，在考慮重力荷載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)采用在適合的點(diǎn)施加約束的方法，如若只考慮壓差影響，則采用慣性釋放越為合理。