膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，找形分析是一個(gè)關(guān)鍵步驟，通過(guò)找形分析獲得膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)，以此作為荷載分析、裁剪設(shè)計(jì)的依據(jù)。絕大多數(shù)膜結(jié)構(gòu)具有比較奇異復(fù)雜的造型，對(duì)其利用CFD方法進(jìn)行風(fēng)荷載分析，以及進(jìn)一步流固耦合分析，是目前新興熱點(diǎn)的研究方向。但如何通過(guò)找形后的結(jié)果重新建立膜結(jié)構(gòu)——流場(chǎng)的復(fù)雜模型是一個(gè)比較麻煩的工作，非常耗時(shí)費(fèi)力。已有的個(gè)別文獻(xiàn)多針對(duì)一些簡(jiǎn)單的膜結(jié)構(gòu)建立耦合物理模型，建模工作相對(duì)簡(jiǎn)單，可適用于科研研究，但對(duì)于復(fù)雜的工程實(shí)踐而言，操作性較差。
以往一般的做法往往通過(guò)專業(yè)的膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件獲得找形模型，根據(jù)找形結(jié)果，采用專業(yè)3DCAD軟件重新擬合膜曲面，眾所周知，網(wǎng)格模型逆向生成多義面，存在精度損失，網(wǎng)格面越復(fù)雜，精度損失越大。ADINA8.6增加了stl格式幾何文件的導(dǎo)入和輸出功能，極大方便了此類問(wèn)題的處理。
過(guò)程總結(jié)如下：
1、
利用ADINA的膜單元（2D SOLID membrane選項(xiàng)）建立零狀態(tài)膜結(jié)構(gòu)模型，采用小彈性模量法、降溫法和支座提升法實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)找形。膜結(jié)構(gòu)找形的操作在此不贅述，有興趣的朋友可以多查查各大專業(yè)論壇。我03年在鋼結(jié)構(gòu)論壇發(fā)了很多用ansys做膜結(jié)構(gòu)找形的帖子，可供參考。
2、
在ADINA后處理中將找形得到的網(wǎng)格直接輸出為stl格式幾何。
3、
大多數(shù)3Dcad程序均較難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)格面的三維曲面逆向生成，本帖子的方法是：直接將stl模型文件導(dǎo)入icem cfd，很傻瓜，icem自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了曲面的轉(zhuǎn)換，且非常光滑。依據(jù)流場(chǎng)尺度和膜結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在icem中完成流場(chǎng)——膜結(jié)構(gòu)三維幾何模型的構(gòu)建，很簡(jiǎn)單，一般只需要添加幾條線就可以了。
4、
直接利用icem完成耦合場(chǎng)模型網(wǎng)格劃分，導(dǎo)入adina。在adina中完成邊界和湍流參數(shù)即可計(jì)算。
這種方法由于找形曲面信息丟失、精度損失很少，在工程上具有相當(dāng)精度，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工程的流場(chǎng)模型構(gòu)建。
上述流程1、3、4步都涉及到較多背景知識(shí)，初學(xué)者可以在仿真論壇和鋼結(jié)構(gòu)論壇搜索相關(guān)帖子的詳細(xì)解釋。這種方法還可以用于充氣膜結(jié)構(gòu)找形、荷載分析，比如類似水立方的氣枕工程，也可以用在充氣帳篷、安全氣囊等分析
下面按照順序附圖。

1零狀態(tài).jpg

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2找形后得到的初始形態(tài).jpg

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3導(dǎo)出stl.jpg

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4icem導(dǎo)入stl模型.jpg

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5構(gòu)建外圍流場(chǎng)幾何.jpg

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6生成流場(chǎng)表面和結(jié)構(gòu)表面網(wǎng)格.jpg

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7生成耦合場(chǎng)網(wǎng)格a.jpg

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8生成耦合場(chǎng)網(wǎng)格b.jpg

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9導(dǎo)出nas格式網(wǎng)格.jpg

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10adina導(dǎo)入nas格式網(wǎng)格.jpg

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