基于找形单元划分的薄膜结构实用裁剪方法研究

基于找形单元划分的薄膜结构实用裁剪方法 ,可以根据曲面上不同区域的曲率变化来选择裁剪线的布置 ,通过估算裁剪误差 ,达到一次将尽可能多的空间曲面展开的目的。通过在两个工程实例中的运用证明 ,所提出的方法有较好的经济性和实用性。     

膜结构裁剪下料分析

本文介绍了用有限元法计算膜结构曲面测地线的方法，实际计算表明，该方法具有较好的精度，最后用几何法和无约束极值法将三维曲面展成二维平面，完成膜结构的裁剪下料分析．     

膜结构裁剪分析中具有边界约束条件的膜曲面弹性展平最小变形能原理

本文给出了具有边界约束条件的膜曲面弹性展平最小变形能原理并建立了几何非线性有限元法求解模型,解释了理论模型的物理意义。算例表明,在膜结构的裁剪分析中,应用本文提出的理论方法及求解模型来求解空间膜曲面的展平平面具有理论完整严密、求解方法简单快速、求解结果准确实用的优点。     

基于有限元平衡迭代法的充气膜结构找形分析

介绍了薄膜结构是一种柔性结构体系,本身不具有承载力,其刚度由结构的几何曲面和预应力提供,利用充气膜结构非线性有限元分析理论,基于有限元平衡迭代法对充气膜结构找形,通过算例分析比较,说明找形结果正确可靠。     

某海螺形自由曲面单层网壳结构形态构建和整体稳定分析

通过三维建模软件Rhinoceros及其可视化编程插件Grasshopper,参数化建模出一种海螺形自由曲面网壳结构.采用ANSYS软件对该结构进行几何非线性分析,研究不对称荷载和初始几何缺陷对结构整体稳定性的影响.采用本文的自由曲面建模方法可以方便、快捷、参数化地设计出建筑师想要的不规则曲面建筑.分析表明:该结构对不...     

薄膜结构的静力性能分析

本文针对菱形平面鞍形曲面的薄膜结构，考虑了大位移的几何非线性及褶皱区域的处理，应用非线性有限元方法，对不同的初始预应力、矢跨比、张拉刚度等参数组合的结构进行了较系统的静力性能及参数分析。     

薄膜结构找形和裁剪分析研究

本文对薄膜结构设计中的关键及难点问题--找形分析和裁剪分析做了一定的研究.用非线性有限元的方法分析了膜结构的找形,并用Ansys软件实现了膜结构的实用找形方法.利用纯几何方法编制的程序实现了膜结构的裁剪.大量工程实践证明了该方法的正确性与实用性.     

薄膜结构裁剪分析新方法

提出了一种新的实用薄膜结构裁剪分析方法———分片展开法。该方法采用测地线对结构曲面进行划分 ,用文中提出的平面映射法对各曲面膜片进行平面展开计算 ,并引入回缩比系数以考虑膜内预拉力的释放和徐变影响的消除。编制了相应的裁剪分析程序 ,并对该程序进行了算例验证     

建筑设计中的复杂曲面建构与优化策略研究

随着数字技术的快速发展．复杂曲面形态已越来越多地应用于建筑设计中,数字化的生产方式与生产工具也在不断更新与升级．曲面的建构与优化过程对于复杂曲面建筑的实际建造效果有着举足轻重的意义,已成为建筑设计实践过程研究的重要方向。针对这一问题．本文首先归纳并论述复杂曲面建筑的发展历程．进而对建筑设计中复杂曲面的建构逻辑和方法进行研究和阐释．以此作为曲面优化设计的理论基础和依据．最后通过对实际案例的分析归纳,从曲面几何形态,结构形态、环境性能等方面提出深化设计阶段相应的曲面优化策略。     

一种带曲线折痕的圆柱形折纸蒙皮的构成分析

讨论了一种可用作为圆柱形结构蒙皮的曲线折痕折纸形式.该蒙皮形式无需裁剪，便于快速铺展折叠，具有更好的伪装性.介绍了该折纸形式的折叠方法和特点，阐述了曲线折痕折纸的数学描述方法，分析了折痕和曲面的几何特征以及相邻折痕间的约束条件.针对圆柱形折纸形式，给出了其折痕曲线的约束方程和形状求解方法.理论上说明了折痕曲线一般可以自由给定，但其相邻折痕必须满足该约束方程.对两种典型折纸形式进行折痕分析和求解，并通过模型制作验证了所提出的构成分析方法的正确性.     

计算双向张弦结构下弦索曲面形状的非线性有限元法

根据平屋顶双向张弦结构索的平衡荷载与索曲面及索拉力之间的关系,给出了下弦索网所在曲面的偏微分方程.提出了用考虑索拉力产生的应力刚化作用的大变形几何非线性有限元法计算平屋顶双向张弦结构下弦索网曲面形状的方法,并给出了该方法的计算过程.通过理论分析给出了屋面为曲面时下弦索网的形状变化规律.通过算例介绍了有限元法确定下弦曲面的计算过程,并验证了计算结果的正确性.本文给出的计算方法物理意义明确,计算过程简单方便,计算结果准确可靠.     

BIM技术在双曲金属屋面重竹吊顶深化中的应用

某工程重竹吊顶曲面与金属屋面板曲面平行,均为双曲造型,且曲率变化多,传统的二维深化设计无法完成对双曲面的重竹吊顶分析,以实现编制合理施工方案及材料下料、精确加工的需求。工程采用建立三维空间信息模型,对整个曲面的每一个板块进行排版及矢高分析,结合材料的变形性能,选择较优的安装方法,复核碰撞,避免后续施工中误差累积、碰撞拆改或无法安装等问题,较好地保证了设计效果,节约工程造价。     

膜结构裁剪分析中曲面的模拟与短程线的生成

对膜结构裁剪分析中的两个重要问题———膜结构曲面的模拟及短程线的生成方法进行了讨论。提出了以插值函数分片拟合曲面 ,并用曲面片的集合来表示曲面的方法。在此基础上 ,提出了用动力松驰法计算曲面上两点间短程线的方法 ,并进行了实例计算     

双向张弦结构下弦拉索曲面的找形方法

根据双向张弦结构索的平衡荷载与索曲面及索拉力之间的关系,给出下弦索网所在曲面的偏微分方程和边界条件;提出先进行复杂边界条件自平衡索网找形,再进行平面索网平衡荷载下变形计算,然后叠加计算下弦索网曲面形状的方法;通过算例介绍有限元法确定下弦曲线的过程,验证计算方法的正确性。给出的计算方法物理意义明确、计算过程简单方便、计算结果准确,适合各种复杂边界条件的双向张弦梁设计。     

离散微分几何在膜结构设计中的运用

基于有限元分析的离散模型,将离散微分几何领域的最新成果运用于膜结构设计,求解曲面曲率,法向量,主方向及测地线,进行结构分析设计。算例表明此方法快速简便,避免多次曲面拟合。     

基于NURBS的建筑曲面建模技术研究

针对建筑结构中复杂曲面的高精度建模要求 ,提出采用NURBS建模方法建立建筑结构中复杂曲面的几何模型 ,通过建立模型 ,为进行复杂建筑结构的强度分析仿真和进行城市规划的视景仿真提供高精度的几何模型数据     

Elastic analysis of curved thin-walled girders including the effects of warping restraint

Various geometrical and sectorial functions are derived to described the transverse distribution of stress in curved, thin-walled box girders subjects to generalized loading. Member curvature and secondary shear effects are fully considered. From a general expression for strain energy, the member flexibility matrix is derived explicitly in terms of girder geometry. This enables indeterminate structural systems incorporating curved, thin-walled members to be analysed by the compatibility method. The approach is demonstrated by the analysis of a circular curved girder fully fixed at both ends and loaded at its centre. Numerical examples are presented for some typical girder configurations.     

充气式索膜结构工程及优化设计

首先比较了张拉膜和充气膜的异同。通过一个充气膜的工程实例介绍了此类结构的设计和施工。基于非线性有限元UL格式,进行充气膜的形态分析和荷载分析,分析中充分考虑了充气膜的特殊之处。以测地线为裁剪线进行裁剪设计,得到充气膜结构的施工下料尺寸。建立了充气膜的优化设计模型,以工程造价为目标函数进行优化。