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标题: 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？ [打印本页]
作者: mickeyy    时间: 2003-2-28 21:01     标题: 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

本人是新手，对于这方面不太有概念，望高手指点一下。
盛为感激！
作者: skyland    时间: 2003-3-1 14:22     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

可以看沈世钊院士的那本书，写得很好。
沈世钊、徐崇宝、赵臣，《悬索结构设计》，中国建筑工业出版社，1997
作者: mickeyy    时间: 2003-3-1 17:04     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

多谢指点
本来我们学校图书馆有的
可是找了很久也没有找到
今天又去书店看了也没有卖
本来想不看这本书了
既然这么好
那我再去找找看
作者: harvard    时间: 2003-3-7 21:04     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

80[221] Krishna, Prem. Cable-Suspended Roofs. McGraw-Hill, Inc., 1978.
  
这是原版！
或可参阅：
  
张拉结构的几何非线性分析，东南大学硕士学位论文， 2003，3。
作者: mickeyy    时间: 2003-3-24 11:24     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

我现在想知道的是用ansys计算索网结构找形的具体操作,有高手望指教,并同时希望介绍这方面的资料供我参考参考.我看好多ansys书上都只是讲了个很泛的概念,当我下手想作的时候才知道困难重重.
望大虾们速回复.
作者: civil fans    时间: 2003-4-18 17:02     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

请参考西南交通大学学位论文《索网结构非线性全过程分析与研就》利用ANSYS做了找形，谱分析，静力分析，瞬态动力分析。结果精度做过较合，不错！！
作者: haiyan00001    时间: 2003-4-18 17:33     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

如果你只是应用，不搞理论，会用找型裁减软件就可以
软件有FORTEN、EASY、SMCAD等，都是先确定边界，再
布膜，找型分析。
作者: jinsongxia    时间: 2003-4-18 19:20     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

索网找形的过程是：
根据控制点和使用中索的最佳长度确定初始节点的平面投影坐标，
一般坐标有明显的排布，在正交的两向上，
然后给索赋预应力和面积，
注意在找形中，索的杨士模量不加入计算，否者就是是以初始形面为找形面的零荷载分析了。
找形的方法有非线形有限元法，动力松弛法和力密度法，
其核心就是在预应力的情况下让自由节点力平衡。
作者: pizzahut    时间: 2003-4-21 11:30     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

注意在找形中，索的杨士模量不加入计算，否者就是是以初始形面为找形面的零荷载分析了。
  
请问jinsongxia，既然都说找形过程是力学平衡过程，与弹性模量没有关系，那么不管我的E取多少对找形结果都没有影响啦，为什么你又说索的E不能加入？
其实最小曲面即等应力状态的东西也只是有限元推导时所需要的，如果纯粹用力学平衡的方法去计算，又有何不妥？
作者: jinsongxia    时间: 2003-4-21 15:38     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

不对，找形就是要用一种方法，使你给一个初始形面，
而找到一个确定的形面（对应给定的控制点），如果这种方法对初始形面的要求越低，那么这种方法的普适性越好。
也就是说，对索网来说，在初始形面中一个索能够长100M，而在找形完后，它只有1米，那么如果在找形中如果索有实际的刚度的话，这种情况能不能保证索还是受拉的，还是有预应力的呢？
实际上现在的最常用的方法都是从有限元法中出来的，
对应有限元法，0的杨士模量就是要使结构能够无限变形，使弹性刚度为零，计算有几何刚度控制。小杨士模量的问题是，有的形面没有等应力面，那么通过小杨士模量的控制是使预应力得到微调，在一定程度上小杨士模量的加入能让计算的迭代次数减少。
作者: pizzahut    时间: 2003-4-21 19:49     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

呵呵，我还是觉得找形的问题就是一个平衡的问题。至于能否保证受拉，当然也未必的。不过由于索已经有预应力存在，在没有外荷的情况下，一般来说最后索力是拉力还是可以保证的；否则就加大预应力重新找吧。
E等于无穷小本来是力密度法的东西，在有限元法用于找形时为了保证收敛也加了个E为无穷小。其实用平衡公式推导一下就可以知道，E既不能无穷大，也不能为0，否则平衡方程无解。
作者: jinsongxia    时间: 2003-4-21 20:31     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

不对，有限元的程序找形有弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵，
弹性刚度矩阵有应力应变关系的弹性矩阵控制，杨士模量为零的话，
则弹性刚度矩阵为零。
而几何刚度矩阵有初始应力控制。
因此只要有初应力，有没有E，非线形有限元都能开始迭代计算。
说E等于0是力密度法的东西也是不全面的，
在动力松弛法的等应力找形中，E也不参与计算。
这个可参考英国BARNES的文章！
E如果取为实际参数的话，就是以初始形面为实际膜面的预应力荷载分析！
作者: pizzahut    时间: 2003-4-21 20:56     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

动力松弛法与非线性有限元法的刚度计算方法本来就相近，力密度法、或者应力密度法其实是将杆长与刚度取无限小计算极限所得。E＝0则弹性刚度矩阵为零，但我的意思是，即使它不等于零，应该还是可以进行找形计算的。
  
不过这些都是次要的，现在关键的是，如果你的意思是：p＝0与找形是两个不同的概念？那么最后出来的结果，有不同吗？
  
我想即使是索的找形，即使计算时E=0，但找形以后呢？我觉得即使是初始平衡状态索始终有力的存在吧？那么这个力为多少，应该还是要遵循一定条件的吧。
作者: jinsongxia    时间: 2003-4-21 23:06     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

首先，“动力松弛法与非线性有限元法的刚度计算方法本来就相近”你这句话是错误的，动力松弛法没有实际意义上的刚度计算，他只要计算节点的最大可能
刚度，而且这个最大可能刚度的情况是任何节点他的最大可能刚度只要大雨某一个值，不管大多少都无所谓，只会影响计算的步数而已。
而非线形有限元计算的则是实际的几何刚度。
是的不管E你取什么值，都能过进行找形计算的，不顾已经不是原来意义上的找形了，就象我在上上贴中说的“不对，找形就是要用一种方法，使你给一个初始形面，而找到一个确定的形面（对应给定的控制点），如果这种方法对初始形面的要求越低，那么这种方法的普适性越好。 ”这句话，初始形面和最终形面的关系是找形和荷载分析的区别之所在。
事实上你如果遍过程序的话，这个问题很容易解决，
一个马鞍面，其他点都在同一个面上，控制点在实际位值，你的程序加如杨士模量，并且索的变形通过和杨士模量的结合是索内应力发生变化。
那么你会发现当杨士模量小于一定的值的时候，有收敛的形面。而且，索长变化越大的索，索的应力变化越大。并且收敛的形面在各种不同杨士模量的情况下节点的坐标是不样的。
当杨士模量大于一定值以后，有索会产生压力，主要是那些索长变化很大的索，那么计算就不能进行下去了。
不好意思，我的想法是，如果你真的要搞清问题的话，就某中算法你好好看看文献，编通一个程序，许多情况会比我说的清楚多了！
作者: pizzahut    时间: 2003-4-22 09:43     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

呵呵，程序我编过，只不过都是些验证性质的小例。
开始用动力松弛法做一个马鞍型，没有成功；后来改为悬链线，就行了。用平衡方程我也编过程序，刚度仍然取实际刚度，得出的结果与马鞍型方程是吻合的。不过由于要解非线性方程组，的确，如果所有已知节点在同一平面而且离实际平面太远，方程组可能不收敛，也可能收敛到其它的值。这是数学的问题，和迭代初值、控制精度等等有关。不过这可以通过马鞍型的对称性对结果进行判别，你说的取不同E值迭代计算的结果不一样，可能就是这个意思吧；否则，我觉得没什么理由取不同E值结果会不同。而且索力也没有是负的，因为索是有预应力的，而且在p＝0的情形下，索力一般都会均匀而且变化很小。如果非要人为地加大E或者减小E，让索的应变增大减小，我觉得没有必要，因为此时不管索是受拉还是受压，都没有意义，因为E不是真实值，这个索力也就不是真实索力。
但我觉得如果这种方法对初始形面的要求越低，那么这种方法的普适性越好。 这句话，初始形面和最终形面的关系是找形和荷载分析的区别之所在。 这句话是有道理的，你是“找形”纯粹就是找形，任何方法，都以最一般性但却最快地把形状找出来，才叫找形。事实上我在编程中也觉得初始形状的选择挺困难的，因为不是给所有的坐标初值都可以做到收敛。听了你的话有时间我也会尝试E取小值试一试。
作者: zyqzzz    时间: 2003-4-22 12:56     标题: 回复： 请问谁能将索网结构找形的过程详细的讲一下？

以上二位讲得很好！你们的根本观点实际上一样。
在实际工作中，调整E是非常有用的。
1、在通常马鞍曲面的找形过程中，为了比较快的得到结果，可以将E值调到非常小（2~10）n/mm2。同时索的预应力大约应等于=膜初始预应力X期望边索曲率半径。这样找出的形十分接近等应力曲面，参数取值恰当（要看经验）可以得出等应力曲面。这种马鞍曲面可以根据建筑师或业主的要求进行调整，并可以保持等应力曲面。
2、往往在实际应用中很少并不是简单的马鞍曲面，因此若将E=0会得出与期望相差甚远的形状，因此并不建议E=0
3、在锥形膜面的造型过程中，由于最小曲面（等应力曲面）需严格地符合悬链线方程，因此往往不能满足建筑师、业主的要求。这时我们要放弃等应力曲面，将E值增加，使找形的结果与初识形态有关。例如，在建模时，膜的初始形态接近期望形态，找形结果会有较大的不平衡力，同时也可较容易的满足建筑师业主要求。
   以上的方法在有限元法和力密度法中多次应用，效果明显。对其他原理的找形软件没有研究。还请各位网友交流经验。



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