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膜结构的裁剪

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一、裁剪方法简介
    膜结构的裁剪拼接过程无论如何都是会有误差的,这是因为首先用平面膜片拼成空间曲面就一定会有误差,其次膜布是各向异性非线性材料,在把它张拉成曲率变化多端的空间形状时,不可避免的会与初始设计形状有出入。迄今为止,已建立了很多种方法来处理这一问题。很难评价哪个方法的精确度一定就高,但还是有几个标准可以用来判断这些裁剪方法是否实用。那就是可靠性、灵活性和完成时间。
二、膜结构交互式裁剪过程

布置膜结构表面裁剪缝时要考虑以下几个因素:
1、表面曲率
   以前的裁剪方法都无法给出曲面任一点处的曲率。而本软件因为采用的是曲面膜单元,所以可以得到每个单元的曲率。如果相邻单元曲率相差很大,说明在这个位置,曲面扭曲的很严重,如果裁剪缝在此处不切断重新开始,那么裁剪膜块的边界在此处就会有很大的弧形。从相邻单元曲率的变化趋势,可以判断出测地线的大致走向。
2、膜材料的幅宽
   找形分析过程中的平面网格划分时,就要考虑到膜材料的幅宽。尽量使一块膜布中包含的膜单元是完整的,否则还要通过插值计算确定膜块边界点的位置。
3、边界的走向
   如果边界比较平直,可以考虑用一个膜块的长边作为这条边界。否则只能用多个膜块的短边拼接成这条边界。
4、美观
   因为膜材料具有透光性,实际结构中可以清楚地看见焊缝,所以裁剪缝的布置一定要规则、合理,最好能形成一些漂亮的图案以增加结构的美感。如果膜表面设置有压索或脊索, 那么最好使裁剪缝与压索或脊索重合,使索不至于打乱焊缝的图案布置。

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