有限元分析软件 RFEM 进行膜结构和索结构的分析与设计

有限元分析软件 RFEM 进行膜结构和索结构的分析与设计

2017年02月27日

有限元分析软件 RFEM 为膜结构和索结构的找形分析,力学计算和结构设计提供了多种解决方案。用户在软件对话框中只需几步设置就可以对膜结构进行剪裁分析和计算,并且用户按照需要可以将计算结果直接导出到其他 CAD 类软件中。

软件可以对整体结构模型所包含的附属膜结构和索结构进行找形分析和计算。也就是说在此种情况下软件将考虑膜结构的下部承重结构的半刚性属性。

膜结构和索结构找形分析

附加模块 RF-FORM-FINDING 可以对膜结构和索结构的形状进行找形分析。找形分析根据表面应力与结构自然或者几何边界条件的平衡方程进行计算得出。进行找形分析得出的预变形模型将作为初始状态运用到随后的力学分析中继续进行计算。

找形分析过程可以考虑自重、任意自由荷载以及内部压力等荷载形式。膜结构的材料可以使用各向同性或者正交各向异性材料。

找形分析过程按照 Bletzinger 和 Ramm 教授博士的张拉膜体系 URS 方法(Updated Reference Strategy)进行迭代计算。此方法的主要优点是在考虑预先定义的预应力后的计算结果非常精确。

膜结构裁剪设计

模块 RF-CUTTING-PATTERN 用于膜结构的裁剪分析并设置裁剪式样。膜结构曲面几何尺寸模型上的裁剪式样的边界约束条件是由模型的边界线和非相关平面或者测地线获取。膜结构裁剪分析中具有约束条件的膜曲面弹性展平过程按照最小变形能理论进行分析。

软件可以考虑设置在平面膜片膜材纤维方向和横向上的等值或者线应变补偿。此外,热合连接缝(焊缝)和边界连接位置的应变回缩量和放量部分可以在各个裁剪式样上单独进行设置。

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