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A1. 索膜
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关于EASY的几个问题
fatgao
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#1
2003-6-17 11:12
1,最小膜面的定义是什么,是指不考虑剪切应力和泊松比吗(1),从微分几何学的角度来说,最小膜面有个具体的物理模型-肥皂泡,也就是说根本连弹性模量也不考虑了(肯定也考虑弹性模量的最小膜面),但在实际工程中是不可能有肥皂泡的,也就是说膜结构不是最小膜面,但在力密度法中,离散模型把膜面变成了膜线,也就是说假设(1)成立了,而这个能成立的主要原因是它只考虑主应力,而且两个主方向的应力是相等的(可参考材料力学的莫尔圆),这样膜面就没有剪应力,这也是最小膜面的一种形式,但这要求膜材料是各向同性的(这点是我个人观点,还待论证),但现在的膜材最好的顶多也就是正交同性(同性也是忽略了一些参数上的小误差,实际连这要求也是没达到的),所以设计软件EASY的理论基础力密度法是有缺陷的,但如果只从工程角度来说,或者从分工细分的角度来说,EASY只是承担一个初始找形的工作,它的便利是其他非线性方法无法比拟的,但EASY的功能却不限制在找形这一块,它更是能进行静力分析和剪裁,但后面的工作让人无法不怀疑它的准确性,不过,如果从工程的角度来说,这点引起的误差足以忽略(这点从EASY的流水作业能力上可以看出),但谁能保证如果和其他设计软件(理论基础是建立在非线性有限元或动力松弛法)相比,特别是在大型场馆的设计中,相互的结果会相差很多呢!
2,EASY剪裁中,膜材的经向和纬向是怎么区分的,具体的说:马鞍型膜面,经纬向是不是就是对角线方向,而伞形的经纬向是不是环径向,拱形是不拱线方向,上次版主来给我们讲课的时候提到了伞形是最费料的,是否证明上述假设是正确的,因为环径向是不规则的,但如果规定是必须两者吻合的话,它的裁剪当然是费料了,不过这也是对力密度法的支持与修正,因为这样的划分,膜材的正交同性发挥了作用。
以上是我个人意见,不妥之处请给予指正,谢谢!
xymalos
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#2
2004-7-8 11:05
在找形的过程中与材料系数没有关系,但是在静力分析时需要用到它。
我对easy有同样的疑问,不知它在做受力分析时怎样假定它的材料系数呢?是否假定膜材为各向同性材料?因为使用过程中并没有涉及到材料问题。
杨庆山老师在张拉索膜结构分析与设计一书中提到“工程中常用的一组参数是:E1=900mpa,E2=600MPa,G12=20Mpa,v12=0.3 ,v21=0.6”
不知我们使用的软件又如何定义的?当然细微的差别工程上总可以接受,但做研究时就不能含糊了
希望得到各位的批评指正,谢谢!
pizzahut
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323
#3
2004-7-9 16:46
力密度法中经纬向已经是主应力方向,弹性系数矩阵退化了,没有泊桑比。所以我想easy里面应该没有泊桑比这个选项的吧?
larker
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38
#4
2004-7-26 11:45
to fatgao:
1.easy是将膜面模拟成索网结构,在找形的时候只需定义u,v两个方向的应力,跟真正的膜是有区别的。但是在网格足够小的时候,我个人认为已经很接近实际情况了。
2.在裁剪过程中(准确的说应该是制作过程中)要根据找形的参数定义(在1中说到的定义的u,,v两个方向的应力)以及荷载分析过后实际膜主应力来确定,值得说明的是,主应力方向(u.v向是可以自己定义的,这个角度的选取需要有一定的经验来支持)。对于伞形的膜结构,一般来说是伞形的径向与膜材的径向重合(因为一般来说伞形的径向应力比较大,而膜材径向抗拉性能好)。径向裁剪费时费料这是肯定的,但是在做伞形结构的时候必须这么做。
to xymalos
在找形分析的时候easy是指定主应力方向的应力值,在受力分析的时候可以指定材料“刚度”等参数,但是没有泊桑比这个选项,因为对于索网来说泊桑比是不存在的。
有不对的地方还请指正。
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