膜結(jié)構(gòu)裁剪設(shè)計分析

?.1 裁剪分析的目的是確定裁剪線和裁剪片，以便在拼接張拉后實現(xiàn)初始狀態(tài)下的膜曲面，所以，裁剪分析應(yīng)根據(jù)初始狀態(tài)的膜曲面和預(yù)張力進(jìn)行。

通過初始形態(tài)分析可以確定膜曲面的形狀。該曲面是由一定幅寬的膜材，經(jīng)過裁剪成膜片，并互相連接后張拉而成。膜曲面上膜片間的連接線為裁剪線。裁剪膜片是待求平面，而膜曲面上的膜片是空間的，并且在裁剪線確定后是已知的，所以確定平面裁剪膜片的關(guān)鍵是如何將已知的空間膜片展開成平面裁剪膜片。實際生成的曲面和形態(tài)分析所得的曲面之間的誤差，取決于空間膜片展開成平面的精度。由于膜曲面上的空間裁剪片具有預(yù)張力，所以確定裁剪片時還必須考慮預(yù)張力釋放后的幾何改變。

?.2 膜材的裁剪線可采用測地線法、平面相交法或其它有效的方法確定。

測地線法是指在膜結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力平衡曲面上尋找測地線作為裁剪線。測地線指曲面上兩點(diǎn)之間距離最短的線。對于可展曲面，展開平面上的測地線為直線；對于不可展曲面，展開平面上的測地線接近直線。

平面相交法是指在膜結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力平衡曲面上，用一組平面按一定規(guī)律與曲面相交， 并將各交線作為裁剪線。

測地線法得到的膜片寬度較為接近，節(jié)省膜材，但在曲面上形成的熱合線美觀性和視覺效果稍差。平面相交法可根據(jù)需要得到具有美觀性和一定視覺效果的裁剪線。裁剪分析時應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和美觀性兩個因素后確定裁剪線。

?.3 由于膜材在裁剪線處斷開，故此處易產(chǎn)生應(yīng)力集中。如果裁剪線處剪應(yīng)力較大會影響膜材的受力性能，所以應(yīng)盡量做到裁剪線與膜材纖維正交，使主應(yīng)力方向與纖維方向一致，避免裁剪線受剪。

?.4 膜結(jié)構(gòu)曲面的形成與初始預(yù)張力作用有關(guān)，裁剪時必須考慮膜材應(yīng)力釋放后的彈性回縮。通常根據(jù)初始預(yù)張力大小和所用膜材的性能，通過修正裁剪膜片幾何尺寸（沿經(jīng)向和緯向回縮）來消除膜內(nèi)預(yù)張力的影響。