說起膜結構,其采用新型環(huán)保的膜材,該膜材耐高低溫/透光/防水/阻燃等等特性而出名,但是對其工程施工人員來講,也是一次挑戰(zhàn)性,畢竟該工程額搭建并不是簡簡單單的安裝以及組合,其需要一定工藝基礎才行!
1.三角形平面單元.它是目前普遍選用的膜單元有限元力學模型,它比較簡單/適用,能夠達到一般的計算精度要求.通常是選用三節(jié)點平面常應變單元或三節(jié)點平面等參元,考慮節(jié)點x,y,z三個方向的位移,計算面內(nèi)的正應力和剪應力,利用U.L列式法推導出膜單元的幾何非線性剛度矩陣.

2.三角形曲面單元.采用三角形曲面單元作為膜單元力學模型,能夠越好地反映膜結構的真實幾何形狀,增加擬合曲面邊界能力,減少幾何離散所帶來的誤差,計算精度較高,變形結果越符合真實的情況.采用六節(jié)點三角形曲面等參元,應變的線性部分引入了z方向位移,并且考慮了單元的曲率和扭率的影響.經(jīng)過三次坐標變換,利用U.L列式法推導出膜單元幾何非線性剛度矩陣.

3.曲面四邊形膜單元.膜結構應變的線性部分引入法向位移及單元曲率和扭率的影響,非線性部分保留法向位移的影響,按有限元方法導出單元剛度矩陣和節(jié)點力列陣,通過迭代法求解非線性方程組.膜材料的材料非線性和各向異性也是比較顯明的,且單向受拉和雙向受拉以及不同經(jīng)緯應力時,其應力和應變關系不同,但是由于很難準確地表達膜材料的非線性結構關系,故在實際計算中,一般采用線彈性的本構關系.