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膜结构裁剪一般注意事项

浏览:29 发表时间:2020-12-07 09:14:32

1.裁剪设计的目的

膜结构完成后,膜表面是在预应力作用下的空间表面。切割设计(或切削分析)的目的是使薄膜表面与无应力、平面状态和有限宽度的薄膜材料(线圈材料)相结合,使薄膜表面与拉伸后的形状和应力分布相一致,薄膜表面的连接布置美观,节省了薄膜材料的材料。

2.裁剪设计的内容与步骤

膜结构切割设计的内容和步骤如下:

主要结果如下:

(1)将切割线布置在经找形得到的空间薄膜表面上,并将空间膜表面划分为几个空膜条。

(2)将空间膜条扩展为平面隔膜

(3)释放预应力,补偿平面隔膜的应变(即考虑膜材料在预应力释放后的弹性收缩)。

(4)根据上述结果,通过加入薄膜接头的数量和边缘角,得到了平面切割片,并给出了膜材料的下料图和膜表面的工艺图。

3.切剪线的布置原则

切割线是指在空间薄膜表面上的薄膜条与膜带之间的连接线,即裁片与裁片拼接时的接缝。

切割线的布置应遵循以下原则:

(1)美观良好的视觉效果

(2)由于其良好的力学性能,切割线通常按照薄膜材料的经向方向和薄膜表面的主应力方向排列。

(3)方便加工,避免切割线过度集中,便于边角加工。

(4)节省,即节省胶卷材料,使接头的总长度尽可能短。通常,切割线的方向是膜材料的子午线方向,即膜材料的长度方向。传统上,锥(伞)膜表面的切割线是沿经向排列的,鞍膜表面的切割线与最高点的对角线平行排列,拱支撑膜面的切割线与拱的跨度方向垂直,而脊谷膜面的切割线与脊索布置更平行;刚性边界的膜结构中,切割线与边界支撑构件更平行,如图1所示。在设计实际工程时,不要拘泥于规则。如果你适度地改变你的习惯,你有时会得到意想不到的新奇效果,如图2所示。

4.切削的应变补偿

薄膜材料的应变补偿值(预缩值)受多种因素的影响,如双轴拉伸性能、蠕变性能、膜应力水平、切削片的形状和材料的经纬方向、结构尺度和支承方式、薄膜表面热收缩、成形过程中的拉伸困难等。应变补偿通常以补偿率的形式进行。严格地说,应根据膜材料在特定应力比和应力水平下的双向拉伸试验结果,结合上述因素综合确定应变补偿率。


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