充电桩膜结构的力学分析与计算理论

    在力学特点上，索膜结构属于典型的几何强非丝使承受很小的荷产生较大的变形，由于充电桩膜结构的重量轻，其静力计算分析及动力特性不能忽略其强性，其结构特点对计算分析理论提出了要求，索膜结构的力学计算分析包括以几方面的内容:找形分析、裁剪分析、荷载分析、自由振动分析和动力响应分析，因为薄膜在预张力作用下形成复杂的空间曲面形状，除少量规则的形体可以用解析方法描述，大部分的膜空间形状须使用数值描述，建立薄膜在初始预应力的平衡状态，得到初期几何模型，称为找形分析，裁剪分析则根据初始形态，生成接所需的平山展材的缝合下料:荷载分析，又称静力分析:以找模型在静力荷载下的变形和应力。

    充电桩膜结构厂家对找形分析、荷载分析、裁剪分析方法主要有动力松弛法、力密度法、非线性有限元方法等，力密度法通过引入力密度概念(力与长度的比值)，规避了非线性方程组的迭代求解，其缺点在于分析结果的应力分布难于控制；动力松弛法将静力平衡问题转换为动力问题来求解，规避了结构总体刚度矩阵的组装及相应方程的求解，计算简捷，使用计算机内存较小，对计算机性能的依附性小，其缺点是对较大型的结构所需计算时间较长，计算效率较低；非线性有限元法通过大变形分析来求解形态分析和荷载分析问题，每次迭代需形成整体刚度矩阵进行求解，其优点在计算机性能不断的发展情况下，可增加计算效率方便地应用于大型结构的分析，其缺点在于对初始试探形状有一定要求，如果初始试探形状不接近终端平衡形状或非线性程度较高的结构，则分析结果很容易发散。

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