膜結(jié)構(gòu)的常用裁剪方法
膜結(jié)構(gòu)的裁剪分析起初是從量測(cè)物理模型開始的,即按一定比例制作一個(gè)結(jié)構(gòu)曲面模型,用一定寬度的紙、布或其他柔性材料剪成相應(yīng)的形狀粘貼到模型上,,經(jīng)反復(fù)修改,直到覆蓋整個(gè)模型。將每個(gè)粘貼條揭下按比例放大后,,再考慮應(yīng)變補(bǔ)償,即可得膜材的下料圖,。對(duì)于簡(jiǎn)單,、規(guī)則的可展曲面,可直接利用幾何方法將其展開并得到下料圖,。而對(duì)于復(fù)雜曲面,,需通過計(jì)算機(jī)確定。目前常用的裁剪方法有測(cè)地線裁剪法及平面相交裁剪法等,,下面就分別為您介紹一下這兩種方法吧,。
1、測(cè)地線裁剪法
測(cè)地線又稱短程線,,是經(jīng)過曲面上兩點(diǎn)并存在于曲面上的至短的曲線,。可展曲面上的測(cè)地線在曲面展開成平面后為直線,;不可展曲面上的測(cè)地線在展開后接近直線,。測(cè)地線裁剪法,就是以測(cè)地線來剖分空間膜面,。求曲面上的測(cè)地線的問題,,實(shí)際上是一個(gè)求曲面上兩點(diǎn)間曲線長(zhǎng)度泛函極值的問題。
用測(cè)地線概念作膜結(jié)構(gòu)裁剪分析的問題之所以復(fù)雜,,是因?yàn)槟そY(jié)構(gòu)的幾何外形新奇多變,。通過找形分析,所得到的是膜面上一些離散點(diǎn)的空間坐標(biāo),,而不是空間曲面的方程,,因而也就無法得到曲面上兩點(diǎn)間曲線長(zhǎng)度的泛函的顯式。通常采用分段線性化的方法來處理這一問題,,即用求極值確定測(cè)地線上的若干點(diǎn),,再用線性插值的方法求中間點(diǎn),從而得到測(cè)地線,。
對(duì)于一些呈球面特征的曲面或曲面區(qū)域,,兩端點(diǎn)(極點(diǎn))間的測(cè)地線有無數(shù)條,,這樣很難控制膜條的至大寬度。
測(cè)地線裁剪法的好處是接縫短,、用料省,,但裁剪線的分布及材料經(jīng)、緯方向的考慮不易把握,。實(shí)際應(yīng)用中,,在將兩條測(cè)地線及邊界圍成的空間膜條展開成平面時(shí),需指定其中的一條測(cè)地線為直線,。
2,、平面相交裁剪法
平面相交裁剪法是用一組平面(通常用豎向平面)去截找形所得到的曲面,將膜面分成一個(gè)個(gè)的“香蕉狀”的膜條,,以平面與空間曲面的交線作為裁剪線,。平面相交裁剪法常用于對(duì)稱膜面的裁剪,所得到的裁剪線比較整齊,、美觀,。
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