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膜结构停车棚工艺搭建的基础力学内容

膜结构停车棚工艺搭建的基础力学内容

说起膜结构停车棚,其是采用新型环保的膜材,该膜材不仅具有耐高低温、透光、防水、阻燃等特性,而且安装成功后极其美观。但对于其工程的施工人员来讲,虽然其安装过程看起来非常简单,其实不然,膜结构停车棚的安装并不是简简单单的安装及组合,还需要了解其他知识,特别是基础力学知识。

膜结构停车棚.png

三角形平面单元,它是目前普遍选用的膜单元有限元力学模型,它比较简单/适用,能够达到一般的计算精度要求,通常是选用三节点平面常应变单元或三节点平面等参元,考虑节点x、y、z三个方向的位移,计算面内的正应力和剪应力,利用UL列式法推导出膜单元的几何非线性刚度矩阵。

三角形曲面单元、采用三角形曲面单元作为膜单元力学模型、能够越好地反映膜结构停车棚的真实几何形状、增加拟合曲面边界能力、减少几何离散所带来的误差、计算精度较高,变形结果越符合真实的情况、采用六节点三角形曲面等参元,应变的线性部分引入了方向位移,并且考虑了单元的曲率和扭率的影响,膜结构停车棚经过三次坐标变换,利用UL列式法推导出膜单元几何非线性刚度矩阵。

曲面四边形膜单元膜结构停车棚应变的线性部分,引入了法向位移及单元曲率和扭率的影响,非线性部分保留法向位移的影响,按有限元方法导出单元刚度矩阵和节点力列阵,通过迭代法求解非线性方程组,膜材料的材料非线性和各向异性也是比较显明的,且单向受拉和双向受拉以及不同经纬应力时,其应力和应变关系不同,但是由于很难准确地表达膜材料的非线性本构关系,故在膜结构停车棚的实际计算中,一般采用线弹性的本构关系。

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