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文章出處:卓越膜結(jié)構(gòu)作者:卓越網(wǎng)絡(luò)部發(fā)表時間:2020-12-31 14:47:11閱讀:次
在膜結(jié)構(gòu)找形中,力密度法引入了“力密度”的概念,使問題簡化。但力密度法需要多次試算后才能確定合適的力密度取值,很大程度上依賴個人經(jīng)驗,給找形過程帶來一定困難。本文針對力密度法的找形過程進行改進,避開其中“力密度”的概念,直接引入膜面應(yīng)力和索拉力作為初始條件,以節(jié)點不平衡力作為控制誤差,避免了傳統(tǒng)力密度法需要反復(fù)試算力密度取值的弊端,使找形計算過程簡潔高效。據(jù)此編制找形程序,通過復(fù)雜算例驗證了該算法的正確性和普適性。

充氣膜結(jié)構(gòu)的受力分析為解決氣枕式充氣膜結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形問題,采用非線性有限元方法對氣枕式充氣膜結(jié)構(gòu)進行形態(tài)分析的基本方法.氣忱式充氣膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)分析分為兩個階段:即找形分析與找態(tài)分析,由此可得到滿足相應(yīng)要求的幾何模型與應(yīng)力狀態(tài).假設(shè)密封氣枕內(nèi)質(zhì)量一定的氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程,在荷載作用下,內(nèi)壓隨著體積的變化而變化.給出在一定壓力作用下半球狀氣枕的驗證算例并與材料力學(xué)中給出的理論解進行比較;基于該方法,另對氣枕式充氣膜結(jié)構(gòu)在不同外荷載作用下的受力狀態(tài)進行分析并給出相應(yīng)的算例,計算結(jié)果表明采用理想氣體狀態(tài)方程可以模擬在外部荷載作用下氣枕的變形、應(yīng)力狀態(tài)以及內(nèi)壓變化情況,且是合理有效的并具有較高的準(zhǔn)確性

張拉膜結(jié)構(gòu)的找形采用動力松弛法對膜結(jié)構(gòu)找形分析時,為了防止節(jié)點的聚集以獲得更精確的膜曲面,提出了一種新的控制網(wǎng)格變形的找形技術(shù).膜單元采用平面三角形單元描述,在單元每兩節(jié)點間引入了與單元邊長變化速率成正比的阻尼項,通過阻尼項產(chǎn)生的節(jié)點力來控制網(wǎng)格在找形過程中的變形.對懸鏈面找形時發(fā)現(xiàn),當(dāng)黏性系數(shù)不大于0.7時,動力松弛法收斂,網(wǎng)格節(jié)點分布較無阻尼時均勻.對Scherk-1ike曲面找形時發(fā)現(xiàn),能夠控制網(wǎng)格變形且滿足收斂性的黏性系數(shù)的上限為1.5.此方法能夠有效地解決膜結(jié)構(gòu)找形分析中網(wǎng)格的大變形問題,保證了單元密度,特別是克服了曲率較小處網(wǎng)格過于稀疏的缺陷. 
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