膜結構設計的案例
妙用Stl幾何輸出輸入功能建立膜結構多場耦合模型
膜結構設計中，找形分析是一個關鍵步驟，通過找形分析獲得膜結構的初始形態，以此作為荷載分析、裁剪設計的依據。絕大多數膜結構具有比較奇異復雜的造型，對其利用CFD方法進行風荷載分析，以及進一步流固耦合分析，是目前新興熱點的研究方向。但如何通過找形后的結果重新建立膜結構——流場的復雜模型是一個比較麻煩的工作，非常耗時費力。已有的個別文獻多針對一些簡單的膜結構建立耦合物理模型，建模工作相對簡單，可適用于科研研究，但對于復雜的工程實踐而言，操作性較差。
以往一般的做法往往通過專業的膜結構設計軟件獲得找形模型，根據找形結果，采用專業3DCAD軟件重新擬合膜曲面，眾所周知，網格模型逆向生成多義面，存在精度損失，網格面越復雜，精度損失越大。ADINA8.6增加了stl格式幾何文件的導入和輸出功能，極大方便了此類問題的處理。
過程總結如下：
利用ADINA的膜單元（2D SOLID membrane選項）建立零狀態膜結構模型，采用小彈性模量法、降溫法和支座提升法實現膜結構找形。膜結構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論壇。我03年在鋼結構論壇發了很多用ansys做膜結構找形的帖子，可供參考。
2、
在ADINA后處理中將找形得到的網格直接輸出為stl格式幾何。
3、+ X- H6 h6 m. T0 ~7 q% ]0 \
大多數3Dcad程序均較難實現復雜網格面的三維曲面逆向生成，本帖子的方法是：直接將stl模型文件導入icem cfd，很傻瓜，icem自動實現了曲面的轉換，且非常光滑。依據流場尺度和膜結構的關系，在icem中完成流場——膜結構三維幾何模型的構建，很簡單，一般只需要添加幾條線就可以了。
4、直接利用icem完成耦合場模型網格劃分，導入adina。
展開 妙用Stl幾何輸出輸入功能建立膜結構多場耦合模型
膜結構設計中，找形分析是一個關鍵步驟，通過找形分析獲得膜結構的初始形態，以此作為荷載分析、裁剪設計的依據。絕大多數膜結構具有比較奇異復雜的造型，對其利用CFD方法進行風荷載分析，以及進一步流固耦合分析，是目前新興熱點的研究方向。但如何通過找形后的結果重新建立膜結構——流場的復雜模型是一個比較麻煩的工作，非常耗時費力。已有的個別文獻多針對一些簡單的膜結構建立耦合物理模型，建模工作相對簡單，可適用于科研研究，但對于復雜的工程實踐而言，操作性較差。
以往一般的做法往往通過專業的膜結構設計軟件獲得找形模型，根據找形結果，采用專業3DCAD軟件重新擬合膜曲面，眾所周知，網格模型逆向生成多義面，存在精度損失，網格面越復雜，精度損失越大。ADINA8.6增加了stl格式幾何文件的導入和輸出功能，極大方便了此類問題的處理。
過程總結如下：
1、
利用ADINA的膜單元（2D SOLID membrane選項）建立零狀態膜結構模型，采用小彈性模量法、降溫法和支座提升法實現膜結構找形。膜結構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論壇。我03年在鋼結構論壇發了很多用ansys做膜結構找形的帖子，可供參考。
2、
在ADINA后處理中將找形得到的網格直接輸出為stl格式幾何。
3、
大多數3Dcad程序均較難實現復雜網格面的三維曲面逆向生成，本帖子的方法是：直接將stl模型文件導入icem cfd，很傻瓜，icem自動實現了曲面的轉換，且非常光滑。依據流場尺度和膜結構的關系，在icem中完成流場——膜結構三維幾何模型的構建，很簡單，一般只需要添加幾條線就可以了。
4、
直接利用icem完成耦合場模型網格劃分，導入adina。在adina中完成邊界和湍流參數即可計算。
這種方法由于找形曲面信息丟失、精度損失很少，在工程上具有相當精度，可以實現復雜工程的流場模型構建。
展開 光學膜｜奇景將針對面板提供全視角光學膜設計！已進行車用面板驗證
來源 ：鉅亨網
奇景光電與旗下微采視像4月19日宣布，將針對各類面板顯示器，提供全視角光學膜 Omniwide Fil 設計，解決各式光學應用問題，已進軍車用面板客戶平臺進行驗證。
奇景表示，微采視像具有領先業界的全視角光學膜設計，公司去年 10 月對其完成增資入股，取得 66.71% 股權，為微采視像最大股東，微采視像也在成為奇景新成員后，產品獲得知名電視品牌客戶肯定。
奇景董事長吳炳升指出，微采視像具有領先業界的奈米等級微結構全視角光學膜設計，擁有近十年客制化服務及量產實績，其全視角光學膜 Omniwide Film 可應用在各類面板顯示器，優化光學表現。
微采視像目標客戶群與奇景專注的顯示客戶群高度重疊，同時，微采視像在先進光學模擬、開發設計、模具制作具備雄厚實力，奇景看好，此次增資入股將對奇景光學相關產品注入更多能量，為雙方帶來正向發展。
展開 充氣膜結構建筑ANSYS建模
有氣膜結構建筑ANSYS建模經驗的請私聊我（幫助建模，付費）
TSolidX應用：液晶掩膜結構GDSⅡ文件的生成和導出
導出GDSⅡ文件
2.1 在Layout軟件中創建好結構后，如下圖找到導出選項
2.2 設置導出GDSⅡ文件的一些必要信息，并點擊OK按鈕
2.3 導出完成后，即可在相應文件夾中找到*.gds文件
TSolidX應用：液晶掩膜結構GDSⅡ文件的生成和導出
導出GDSⅡ文件
2.1 在Layout軟件中創建好結構后，如下圖找到導出選項
2.2 設置導出GDSⅡ文件的一些必要信息，并點擊OK按鈕
2.3 導出完成后，即可在相應文件夾中找到*.gds文件
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ANSYS-膜結構找形分析技術
反之，在保持索的預張力不變的情況下，降低膜的預張力將減小結構的曲率，使得曲面變得較為平坦，例如將膜的預應力減小到原來的一半，即sx =sy =1×107 N/m2，得到的成形圖如圖17所示。
圖16: 膜面預應力增加至原來的1.5倍
圖17: 膜面預應力減小至原來的一半
四．結論
本文針對建筑結構中常見的索膜結構的關鍵問題－找形，提出了ANSYS進行找形分析的解決方案，并用實例驗證了這種方法的有效性。以此為基礎，可以進一步使用ANSYS的強大的結構分析、多物理場分析技術非常方便有效地針對找形得到的索膜結構平衡形態，考慮該結構與其它結構的相互作用以及復雜載荷物理環境，從系統級、耦合的層次進行結構分析以校核其受力性能、安全性能，為設計提供依據。
有效地實現索膜找形分析也將進一步拓展ANSYS在建筑領域的應用前景。
展開 《Science》：浙大成功研發具有圖靈結構的新型分離膜！
通過一個被他稱為“反應-擴散”的過程，這兩種組分將會自發地自組織成斑紋、條紋、環紋、螺旋或是斑駁的斑點等結構。后來的科學家證實了這個猜想，并將這類結構稱為“圖靈結構”。
貝殼上的斑圖（圖片來源：Bishougai-HP/Science）
圖靈結構產生的示意圖。左邊是指在反應-擴散過程中兩個反應物——活化劑和抑制劑的相互作用；右邊是該過程中產生的兩種典型圖靈結構。
最近，長期從事膜科學研究的浙江大學化學工程與生物工程學院張林教授團隊把圖靈結構與膜研究結合起來，第一次在薄膜上制造出了納米尺度的圖靈結構。這項首次面向應用領域構建圖靈結構的研究成果，于北京時間5月4日發表在國際頂級期刊《科學》上。
浙江大學化學工程與生物工程學院2014級博士生譚喆為本文的第一作者，張林教授為本文的通訊作者?；瘜W工程與生物工程學院陳圣福教授、化學工程與生物工程學院兼職教授高從堦院士和浙江大學材料科學與工程學院彭新生教授合作參與了課題研究。
減慢反應物的擴散“步伐”
界面聚合制備超薄分離膜技術從上個世紀80年代問世沿用至今，已經相當成熟，但同是界面聚合制備的納濾膜和反滲透膜雖然制備工藝和反應機理完全一致，但兩者的表面結構卻差異很大：納濾膜表面光滑，而反滲透膜表面呈峰谷結構，較為粗糙。
為什么會有如此明顯的差別？至今沒有明確的定論，也未有深究這個問題。
張林團隊決定對這個被“忽視”的問題進行深入研究。在深究差異原因時，他們發現界面聚合過程屬于典型的“反應-擴散”體系。這個令人興奮的發現，讓他們很快聯想到了圖靈結構的形成條件?！拔覀冊诜治霾町愒虻倪^程中就在想，有沒有可能把納濾膜做成圖靈結構？”
展開 共聚焦顯微鏡在光學膜片表面微結構測量中的應用
光學膜片作為背光顯示模組的核心材料，其對光線的匯聚效果決定著背光模組的效能，進而直接影響著液晶面板的顯像效果。而光學膜片對光線的匯聚效果則是由分布在其表面的陣列微結構的輪廓尺寸所決定，因而需要對微結構的輪廓尺寸參數進行檢測與管控，以滿足設計要求和確保最終液晶面板有著良好的顯像效果。
光學膜片
光學膜片工件具有尺寸大、輕薄的特點，其重心易受空氣流動而產生抖動，其表面呈透明反射率低的特征，且微結構有微棱鏡結構、微透鏡結構和金字塔結構等多種類型，均具備較大的傾角特征，整體輪廓尺寸又在微米量級因而精度要求到亞微米級。針對具有四個測量難點的光學膜片檢測需求，在微納級檢測儀器領域面臨著精度夠的角度測量能力不足、角度測量能力夠的精度無法滿足要求的窘境。
共聚焦顯微鏡搭配50×、100×高數值孔徑的APO復消色差物鏡。在測量時由于其基于鏡頭焦深的原理不會受到樣件本身輕微抖動的影響，同時高倍APO物鏡所具有的大角度測量能力搭配儀器自身納米級的掃描分辨率，能夠輕松實現透明表面微結構的3D圖像重建和輪廓尺寸的高精度測量，在下述視頻中可直觀的了解光學膜片表面微結構的測量過程。
中圖儀器共聚焦顯微鏡能夠對光學膜表面微結構實現快速自動化測量，并提供高度、寬度和角度等一系列輪廓尺寸參數對表面質量進行表征，幫助客戶實現光學膜片表面質量的檢測與管控。
如圖所示，在實現表面微結構3D圖像的高精度重建與測量的同時，共聚焦顯微鏡以其明顯優于金相顯微鏡的橫向分辨率，也能夠提供表面微結構的清晰影像圖片，幫助更細致的觀察微結構的表面特征，從圖像可知，在高倍率鏡頭下，棱鏡峰側壁的刀具磨損紋路痕跡明顯，金字塔頂和底部界限分明，微透鏡表面粒子邊緣清晰。
展開 西工大顧軍渭教授《Small》：基于三明治結構的電磁屏蔽復合膜
上下磁性層、中間導電層的三明治結構使電磁波在復合膜中經歷“吸收-反射-再吸收”的過程，并使Fe3O4和Ti3C2Tx的有效濃度提高，增加三明治結構電磁屏蔽復合膜對電磁波的磁滯損耗，且有助于在較低Ti3C2Tx用量下迅速實現其完整導電、導熱通路的高效搭建。得益于靜電紡絲工藝與三明治結構的優化設計構建，當Ti3C2Tx用量為13.3 wt%且Fe3O4用量為26.7 wt%時，三明治結構電磁屏蔽復合膜在75 μm厚度下的電磁屏蔽效能（EMI SE）為40 dB，高于相同填料用量下基于共混-靜電紡絲-熱壓工藝制備的電磁屏蔽復合膜（21 dB）；此外三明治結構電磁屏蔽復合膜還具有優異的導熱性能（導熱系數λ和熱擴散系數α分別為2.86 W/(m·K)和2.43 mm2/s）和力學性能（拉伸強度、韌性和楊氏模量分別高達27.7 MPa、6 MJ/m3和8.27 GPa）。
展開 昆明理工《JMCA》：自清潔二維類石墨烯膜的全新設計理念！
傳統的聚合反滲透膜仍然存在這樣的缺陷，如污垢阻力低，選擇性差，抗污穩定性低，抗化學/熱降解差。因此，尋找和探索具有更好的滲透性，選擇性，化學穩定性，并能同時抗污的新材料一直是科學家們不斷努力的方向。
理論上，原子厚度的膜可以導致很高透水率，由于水通量與膜厚度成反比關系，在這些材料中，石墨烯材料表現出耐污性、耐降解性、超高機械性能、抗撕裂的強度，可調的小孔隙尺寸，可調的滲透率，化學穩定性和可伸縮的合成方法，這可能會帶來具有成本效益的生產。由于這些優勢，石墨烯基膜被認為是用于下一代海水淡化系統很有前景的候選者。然而，納米多孔石墨烯在海水中的應用仍處于研究階段，由于很難在單層上鉆取半徑均小于0.45 nm的無缺陷亞納米孔而脫鹽。造成這種情況的主要原因是需要均勻的亞納米級孔徑的孔隙分布，這決定了孔徑的大小對納米多孔石墨烯的選擇性，對其提出了嚴峻的挑戰，納米孔膜的制備是關鍵因素，這阻礙了多孔石墨烯膜技術的大規模應用。但眾多分離膜仍存在滲透性與脫鹽率的矛盾問題，即要想達到高脫鹽率，往往要犧牲水滲透性，難以實現兩全其美，這個問題也一直困擾著科學家們。
近日，昆明理工大學材料科學與工程學院于曉華教授和榮菊教授等指導的研究生侯金成在《Journal of Materials Chemistry A》上發表新型類石墨烯基海水淡化反滲透膜的重要研究成果，這一新型淡化膜以昆明理工大學命名(Kust-I)。
Kust-I
的孔徑為
0.45 nm
，解決了目前
在單層上鉆取半徑均小于
0.45 nm
孔的挑戰。同時，膜層通過合理的電子結構設計，
完美地結合了缺陷石墨烯的鹽離子高截留率和沸石結構的高使用壽命，首次設計了具有良好穩定性、高力學性能、高鈉離子截留率和自清潔循環使用的反滲透膜材料。
展開 
體育場罩棚覆膜分析
工程實例，寶安體育場的索膜結構
寶安體育場（圖片來源：百度百科）
ABAQUS實現膜結構設計
考慮鋼拱的膜結構模型
分析結果——膜結構
原創分享｜Ansys軟件如何考慮結構中加強筋（加強膜）作用？
自2012年起在安世亞太上海分公司擔任結構應用工程師，負責結構產品在機械、電子等行業的推廣和應用，主要參與的合作項目有重型機械預緊分析、醫療儀器成型分析、電子插拔件分析、剎車片摩擦生熱模擬、ECU電子產品抗振分析等，對Ansys結構軟件應用有豐富的使用經驗和行業應用經驗。
利用簡易方法制備穩定的具有微納結構的ZIF-8高效油水分離膜
近年來，膜分離技術不斷發展，是當前對含油污水進行處理的有效技術，其具有分離設備簡單、能耗低的優點。隨著仿生學的研究發展，人們從荷葉、魚鱗等自然結構中不斷受到啟發，超疏水膜，水下超疏油膜等逐步成為研究熱點。
然而，常用的有機膜在高溫環境，或者接觸各種有機溶劑后，會降低其油水分離性能，而多數無機膜的制備工藝又比較復雜。因此，如何用簡單的方法，構筑穩定的微納結構，實現高分離率和高通量性能，并可大面積制備的油水分離膜仍然是個挑戰。
基于此，吉林大學薛銘研究團隊以金屬有機骨架材料（Metal Organic Framework, MOF）這類新型晶體材料為研究對象。在常溫常壓條件下，以不銹鋼網為載體，成功地制備出ZIF-8分離膜。由于ZIF-8膜的表面具有粗糙的微納結構（圖1a?c），顯示出優異的水下超疏油性能。
圖1（a，b）ZIF-8膜的SEM圖；（c）ZIF-8膜的AFM圖；（d）生長了ZIF-8納米晶的金屬網具有水下超疏油的性質。
在水中時，水分子優先被捕獲到膜表面的MOF微納結構中，形成連續的水層，這層液膜允許水相靠重力快速通過，而對油相產生強的排斥力，從而實現高效油水分離。
該MOF分離膜可以高效地分離多種油水混合物，油水分離效率高達99.99%，水中殘油量低于4 ppm，同時該膜具有較高的水通量10.2×104 L m?2h?1，以及很好的耐壓性6400 Pa。
圖2（a，b）ZIF-8膜油水分離過程圖；（c, d）經過高溫和有機溶劑處理后，ZIF-8膜仍保持良好的水下疏油性能。
進一步研究發現，即使經過200℃的高溫處理、以及多種常見有機溶劑（四氫呋喃、N，N’-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二氯甲烷和正己烷）浸泡，該MOF膜仍然保持接近水下超疏油的性能（圖2c, d），并且可以循環多次使用。
展開 技術分享｜Ansys軟件如何考慮結構中加強筋（加強膜）作用？
李桂花
上海安世亞太公司
鋼筋混凝土結構廣泛應用于橋梁、建筑和外墻等領域。在仿真當中如何考慮混凝土結構中的加強筋作用呢？
第一種方法，直觀上使用實體對混凝土和鋼筋進行完全幾何建模。在這種方法中，鋼筋所在的混凝土體有空隙，鋼筋本身填充這些空隙。這種方法鋼筋和混凝土之間的網格共節點（或接觸關系）比較好處理，但只適用于小型模型的建模，且劃分網格不方便，計算量大，工程上較少采用。
第二種方法，工程上一般將鋼筋模型等效為梁單元處理，混凝土模型等效為三維實體單元。此時需要處理的是梁單元和實體單元共節點問題，仿真中建議建模梁單元的時候根據實體幾何線建模，并把實體單元和梁單元組件在scdm中處理成merge或者share的形式。這種方法模型處理比較繁瑣，根據幾何線建模梁單元，需要對實體單元進行切割。
SCDM中處理梁和實體共節點
第三種方法是將混凝土建模為沒有空隙和沒有鋼筋的幾何實體，并對鋼筋單元進行獨立建模（建模時無需共節點），然后通過REINF26X系列單元完成鋼筋分配。該系列單元主要含REINF263 (2D)、REINF264 (3D)和REINF265 (3D)單元，又稱加強筋（用于梁加強）或者加強膜（用于殼體加強）單元，主要與“基礎”單元結合使用，并共節點。
REINF264單元（3D增強單元）
2020R2版本之前需要通過命令流實現，主要步驟如下：
1. 生成基礎單元
2.
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