أربعة جوانب يجب مراعاتها في هندسة بنية الغشاء

تشمل الجوانب الرئيسية لهندسة هيكل الغشاء تصميم النموذج، وتحليل شكل التوازن الأولي، وتحليل الحمل، وتحليل القص.

1. تصميم النموذج: يحدد تصميم النموذج الشكل المستوي والأبعاد، والشكل ثلاثي الأبعاد -، والحجم الصافي للهيكل. كما أنه يحدد إحداثيات كل نقطة تقييد، والتفاصيل الهيكلية، واختيار مواد الأغشية، وإدارة البناء.

ثانيا. تحليل شكل التوازن الأولي: يُعرف تحليل شكل التوازن الأولي أيضًا باسم تحليل إيجاد النموذج-. نظرًا لأن المواد الغشائية نفسها تفتقر إلى صلابة الانضغاط والانحناء ولها قوة قص ضعيفة للغاية، فإن صلابتها وصلابتها يجب أن تعتمد على اختلاف انحناء سطح الغشاء والإجهاد المسبق بداخله. بالنسبة لهندسة بنية الأغشية، لا يوجد أبدًا شكل خالٍ من الإجهاد-في أي وقت. لذلك، يجب أن يحقق شكل سطح الغشاء التوازن الميكانيكي في ظل ظروف حدودية معينة وظروف إجهاد معينة، ويستخدم هذا كأساس لتحليل الحمل وتحليل القص. حاليًا، تتضمن الطرق الرئيسية لتحليل إيجاد الشكل- في هندسة بنية الأغشية طريقة استرخاء الطاقة، وطريقة كثافة القوة، وطريقة الوحدة اللانهائية.

ثالثا. تحليل الحمل
الأحمال التي يتم أخذها في الاعتبار في هندسة الهياكل الغشائية هي بشكل عام حمل الرياح وحمل الثلج. تحت الحمل، تتشوه مادة الغشاء بشكل كبير، ويتغير توزيع الحمل مع الشكل. لذلك، يتطلب الحساب الدقيق لتشوه الهيكل وإجهاده عددًا معينًا من التدابير غير الخطية. مؤشر آخر لتحليل الحمل هو تحديد الإجهاد الأولي في الكابلات والغشاء.

رابعا. تحليل القص
تحت الأحمال الخارجية، ينخفض ​​الضغط في اتجاه واحد من الغشاء بينما يقل الضغط في الاتجاه الآخر. وهذا يتطلب أن يكون إجهاد الشد الأولي المطبق كافيًا لمنع الإجهاد من التناقص إلى الصفر تحت الأحمال غير المواتية، أي لمنع التجاعيد. نظرًا لأن المواد الغشائية حساسة نسبيًا ولها تردد طبيعي منخفض جدًا، فهي عرضة لاهتزاز الرياح تحت أحمال الرياح، مما يؤدي إلى كسر مادة الغشاء. إذا تم تطبيق الإجهاد الأولي بدرجة عالية جدًا، فإن طلاء الغشاء سوف يتشوه أكثر، ويتقادم بسهولة أكبر، ويكون لديه قوة تخزين أقل، مما يتطلب قوة أعلى من مكونات محمل الحمل - وزيادة صعوبة البناء. ولذلك، يجب تحديد الإجهاد الأولي من خلال تحليل الحمل. مجموعة بنية الغشاء المتكونة من خلال إيجاد الشكل هي سطح منحني مكاني ثلاثي الأبعاد غير قابل للتطوير. تعد كيفية قطع وشد المادة ثنائية الأبعاد للبوابة المنزلقة الكهربائية -لتكوين السطح المنحني المكاني ثلاثي الأبعاد-الضروري مشكلة أساسية في بعض مشاريع هندسة الهياكل الغشائية. هذا هو المحتوى الرئيسي لتحليل القطع.