服務熱線:400-168-6651
產品搜索:
當前位置:首頁 > 新聞中心 > 公司新聞 > 正文

膜結構工程現有分析方法及存在的問題

文章出處:好色先生软件在线下载膜結構作者:好色先生软件在线下载網絡部發表時間:2020-12-26 15:10:53閱讀:
  膜結構工程在設計分析過程中存在三大問題,即形狀確定問題(找形問題)、荷載分析問題和裁剪分析問題。其中,形狀確定問題是最基本的問題,是後兩個問題分析的基礎。
  
  目前,膜結構工程的形狀確定問題主要應用的方法包括力密度法、動力鬆弛法和非線性有限元法。其中,應用最多,也最有效的方法,當屬非線性有限元法。力密度法是由 Linkwitz 及 Schek 等提出的一種用於索網結構的找形方法,若將膜離散為等代的索網,該方法也可用於膜結構工程的找形。所謂力密度是指索段的內力與索段長度的比值。

  把索網或等代的膜結構工程看成是由索段通過結點相連而成。在找形時,邊界點為約束點,中間點為自由點,通過指定索段的力密度,建立並求解結點的平衡方程,可得各自由結點的坐標,即索網的外形。不同的力密度值,對應不同的外形,當外形符合要求時,由相應的力密度即可求得相應的預應力分布值。動力鬆弛法是一種求解非線性問題的數值方法,從二十世紀七十年代開始被應用於索網及膜結構的找形。動力鬆弛法從空間和時間兩方麵將結構體係離散化。空間上將結構體係離散為單元和結點,並假定其質量集中於結點上。
  
  如果在結點上施加激振力,結點將產生振動,由於阻尼的存在,振動將逐步減弱,最終達到靜力平衡。時間上的離散是針對結點的振動過程而言的。動力鬆弛法不需要形成結構的總體剛度矩陣,在找形過程中,可修改結構的拓撲和邊界條件,計算可以繼續並得到新的平衡狀態,用於求解給定邊界條件下的平衡曲麵。
  
  非線性有限元法是應用幾何非線性有限元法理論,建立非線性方程組進行求解的一種方法,是目前膜結構工程分析最常用的方法,其基本算法有兩種,即從初始幾何開始迭代和從平麵狀態開始迭代。
  
  前者是首先建立滿足邊界條件和外形控製的初始幾何形態,並假定一組預應力分布,一般情況下初始的結構體係不滿足平衡條件,處於不平衡狀態,這時再采用適當的方法求解一個非線性方程組,求出體係的平衡狀態。後者是假定材料的彈性模量很小,即單元可以自由變形,初始形態是一個平麵,然後逐步提升體係的支撐點達到指定的位置,由於單元可以自由變形,所以體係的內力就保持不變。達到最終平衡狀態時,體係的內力為預先指定的值;為了保證計算的穩定性,支座需要分段提升。
  
  上述算法在避免了網格畸變、保證了計算收斂並且選擇的非線性方程組解法合適的情況下,可以得到較好的解。
  
  二、膜結構工程現有分析方法存在的問題
  
  力密度法隻需求解線性方程組,對於簡單的結構該方法甚至可以手算,但是計算精度不如有限元法,結構越複雜精度越差。動力鬆弛法的迭代步數遠遠超過一般的有限單元法,而且不適用於邊界條件未給定的情況,如分析膜材從平麵狀態被張拉成空間狀態的過程。再者,即便找形問題用這兩種方法解決了,荷載分析和裁減分析還是要用有限元法解決。這樣,前後需要更換計算方法,影響計算效率。
  
  就目前而言,解決膜結構找形問題的最佳方法仍然是有限元法。但有限元法在解決找形問題時也會遇到一些比較難解決的問題。例如:網格劃分稍有不當就可能引起網格畸變,導致計算無法進行;支座提升必須分段進行,分段數對於計算收斂有較大影響;所選擇的非線性方程組的解法也會影響解的精度。
  
  有限元法在解決另外兩大問題時存在的問題目前,荷載分析和裁剪分析的最佳方法是非線性有限元法。但是,由於對有限元網格的依賴,有限元法在解決這兩大問題時也同樣遇到了難題。在裁剪分析問題中,比較理想的裁剪線很可能將一個單元分成兩半,這時就需要從新劃分有限元網格。為了能夠按原樣精確重建膜麵曲率,有限元網格的劃分要求非常精細,常常和找形問題以及荷載分析中使用的有限元網格存在較大差異。這樣重新劃分網格影響了黄色小视频在线观看好色先生的效率。
  
  對於風荷載的分析還涉及到流體—固體兩個物理域,這使得幾何建模和有限元網格生成技術遇到了極大的困難。用有限元法進行膜材褶皺分析時,由索引起膜的褶皺隻允許出現在單元邊界。另外,由於網格的存在,也無法分析索在膜材表麵的自由滑動。
  
  河南好色先生软件在线下载工程有限公司在河南省內的平頂山、商丘、焦作、新鄉、三門峽、周口、鶴壁、開封;及河北、陝西、山西、湖南、甘肅、內蒙古均有膜結構停車棚、膜結構景觀、膜結構看台的業務拓展、歡迎各地的朋友聯係溝通。
  
  膜結構現有分析方法所遇到的這些困難,其主要原因是有限元法對有限元網格的依賴性,它們基本上都是由於有限元網格的存在而產生的。消除了網格也就避免了這些困難,因此,如何把無網格法引入膜結構的分析中是一個值得究的課題。

【相關閱讀】

    無相關信息

體育設施

交通設施

環保設施

商業設施

景觀設施

遊樂設施

充氣膜設施

膜結構配套服務

鋼結構工程

ETFE膜結構

膜結構工業設施

首頁 好色先生污版在线观看 體育館膜結構 膜結構看台 業務範圍 工程案例 新聞中心 工程動態 好色先生软件在线下载概況
豫ICP備96013165號-2 @ 2009-2018 鄭州好色先生软件在线下载膜結構工程有限公司