膜結(jié)構(gòu)裁剪設計分析

?.1 裁剪分析的目的是確定裁剪線和裁剪片，以便在拼接張拉后實現(xiàn)初始狀態(tài)下的膜曲面，所以，裁剪分析應根據(jù)初始狀態(tài)的膜曲面和預張力進行。

通過初始形態(tài)分析可以確定膜曲面的形狀。該曲面是由一定幅寬的膜材，經(jīng)過裁剪成膜片，并互相連接后張拉而成。膜曲面上膜片間的連接線為裁剪線。裁剪膜片是待求平面，而膜曲面上的膜片是空間的，并且在裁剪線確定后是已知的，所以確定平面裁剪膜片的關鍵是如何將已知的空間膜片展開成平面裁剪膜片。實際生成的曲面和形態(tài)分析所得的曲面之間的誤差，取決于空間膜片展開成平面的精度。由于膜曲面上的空間裁剪片具有預張力，所以確定裁剪片時還必須考慮預張力釋放后的幾何改變。

?.2 膜材的裁剪線可采用測地線法、平面相交法或其它有效的方法確定。

測地線法是指在膜結(jié)構(gòu)初始預應力平衡曲面上尋找測地線作為裁剪線。測地線指曲面上兩點之間距離最短的線。對于可展曲面，展開平面上的測地線為直線；對于不可展曲面，展開平面上的測地線接近直線。

平面相交法是指在膜結(jié)構(gòu)初始預應力平衡曲面上，用一組平面按一定規(guī)律與曲面相交， 并將各交線作為裁剪線。

測地線法得到的膜片寬度較為接近，節(jié)省膜材，但在曲面上形成的熱合線美觀性和視覺效果稍差。平面相交法可根據(jù)需要得到具有美觀性和一定視覺效果的裁剪線。裁剪分析時應綜合考慮經(jīng)濟性和美觀性兩個因素后確定裁剪線。

?.3 由于膜材在裁剪線處斷開，故此處易產(chǎn)生應力集中。如果裁剪線處剪應力較大會影響膜材的受力性能，所以應盡量做到裁剪線與膜材纖維正交，使主應力方向與纖維方向一致，避免裁剪線受剪。

?.4 膜結(jié)構(gòu)曲面的形成與初始預張力作用有關，裁剪時必須考慮膜材應力釋放后的彈性回縮。通常根據(jù)初始預張力大小和所用膜材的性能，通過修正裁剪膜片幾何尺寸（沿經(jīng)向和緯向回縮）來消除膜內(nèi)預張力的影響。

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