膜结构:希望大家可以指点一二

大家好,本人目前正在使用Sofistik做膜结构的毕业论文。这款软件是教授推荐的,过程中也发现这款软件的强大之处,特此分享一下,希望可以在国内有更多的用户。同时希望各位大神可以给我指点一下。(抱歉,在国外读研,很多专业名词不太熟悉,希望各位可以理解。)


简单膜结构建模案例:


输入方法:Teddy-Texteingabe

初学的时候采用Sofiplus进行建模,但是在建模过程中会有很多细节没有办法进行设定,例如边缘的分割,但是在采用teddy输入的时候,很多结构上,例如不规则曲边还是用Sofiplus进行建模。不过还好,本人在写论文时候,大部分的结构都是简单的基础形式,所以一般使用Teddy进行输入。

Teddy代码(抱歉源代码没有办法输入中文):

1。材料输出

mate 1 e 1200 mue 0.4 g 30 gam 0.005 e90 900 bez 'Textilmembrane'

定义1号材料的特性,e90含义是在e的方向上旋转90度的方向上的E-modul,也就是膜材料的不同方向上的属性。特别需要注意的是:对于E-modul的输入,因为sofistik是在进行计算的时候,E-modul是要和厚度进行相乘的,所以如果结构的膜厚度是0.8mm,则E需要设置为E-modul/厚度。在此按理中,模型是1mm厚度的,所以直接上了原始的E-modul。

2.模型建立

syst raum表示模型为空间模型。

采用let语句定义变量,方便后续模型结构迭代的时候,变化参数。

定义点:nr1 1 表示此点和1点进行连接,连接的方式是kf。为了方便输入一个圆形的开口,则采用以圆的进行旋转的设置,也就是phiz 语句。

建立开口的边缘:

采用ka ke km 可以方便有效的做出四分之一个圆的边缘。teil语句可以方便对边缘进行分割,方便后续的单元体的规则建立。

定义最外缘的方形的4个角点。

定义剩余的包围膜结构的边缘,此处特意做了边缘的分割,方便后面建立模型的时候,单元体的规则建立。

quad 壳体或者是膜体的建立,这里直接指定此膜的材料为1号材料,厚度为1mm。

kr1 则指明了膜的方向。指定所有膜为群组0 

建立之后,进行第一部分的计算,则得到如下的模型:

因为此模型的施工建立是,首先裁剪,随后拼接,最后在中心点向上升,最后达到最后的设计模型,此过程中,膜会因为拉力产生预应力,同时也会表面光滑,这个是一个常见的建模方法(Formfind)。此步的时候,膜没有任何应力存在。

3.Formfind

sofistik专门有此建模的代码,代码为hoch,规定了中心点位置,已经周围的预应力设定。

工况1:lf 1 定义 此前设定的901工况的荷载系数扩大到4000倍,也就是4000mm。也就是中心点被提升到4m的高度。

最后是对Formfind后,模型的变化进行储存,这些数据会被直接写入数据库中,以保证后续的工况叠加的时候,不会叠加在中心点没有被拉起来的时候的模型上。

定义工况3为雪荷载,指定作用的单元为群:0。作用力为quad,竖向下的作用力,模拟雪荷载。

在prog ase计算中,采用 Therorie3(prob thIII)的方法进行计算,此计算方法是针对大位移结构的计算方法。

使用trag 语句,可以定义荷载的迭代过程。

一共进行了50次的荷载迭代,系数从0.1-5.进行荷载迭代的主要原因是为了确定结构是线性变化或者是低于线性变化的判断。


4.计算结果

通过result viewer 查看数据库中的所有单元受力情况。



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Bihan - 轻型结构研究生

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补一下第一张图

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