膜材裁剪图的后处理

膜材裁剪图的后处理


将空间曲面展开成平面后,还要进行裁剪图的后处理,这样才能得到膜的下料施工图。主要包括:

1.预应力和徐变处理 

对膜曲面的剖分是在无应力的状态下进行的,而实际张拉成形时,薄膜内部会有一定的预应力(由于预应力较小,材料仍处于弹性状态)。受此初应力的影响,膜块面积将增大,相反,释放此应力后,膜块将产生收缩。这是平面单元自由收缩问题,可以用平面变温热胀冷缩来模拟,直接确定收缩量。对于徐变,由徐变实验可知,不同的膜材在相同的初应力下徐变量亦不同。因此在膜结构的裁剪中进行徐变量的分析前,必须先进行模型试验,以确定此种膜材在初应力状态下经向、纬向的徐变量,得出此徐变量与试验膜材的百分比。在对膜进行实际下料时,应从平面裁剪图中扣除弹性收缩量,再扣除徐变量后才能得到最终的裁剪图。也可以通过张拉平面膜材,消除徐变后再进行裁剪。在实际施工中,施工人员有时不能将膜内预应力调节到设计应力,这样在理论上根据膜材种类确定一个准确的收缩和徐变量便不切合实际。因此在实际工程中,往往根据经验确定一个收缩量。


2.裁剪图边界的光滑处理

焊接线有折线的地方易产生应力集中及褶皱,要进行光滑处理,我们采用B样条函数对薄膜周边进行光滑处理,B样条函数可以通过确定的边界点。这样就能保证光滑处理后,两个相邻的薄膜块的交界边仍相同,不会给焊接加工造成困难。一般用等距三次B样条。膜片与索连接的边界也要进行光滑处理。


3.膜块边界长度的调整

经展得到的裁剪料图中,需焊接在一起的两条边界长度不相等时,需进行调整。两条相邻膜块的边界长度相差超过1%,或超过1mm时,应进行调整,绝大多数情况下均可以调整。


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