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膜結構有限元分析基本過程

膜結構有限元分析的基本過程涉及建立模型、選擇合適的單元類型、進行網格劃分、設定材料屬性和邊界條件、施加載荷、求解以及后處理等步驟。具體如下：

1. 

建立模型：需要根據實際的膜結構幾何形狀建立數學模型。這個模型應該能夠精確地描述膜結構的幾何特性和物理特性。

    首先將結構離散化，通過假想的線或者面將結構蓮續體劃分為有限個單元然后在每個單元上設定有限個節點，再用這些單元構成的集合體取代以前的連續體，如此一來場函數的節點值就成了問題的基本未知量。具體步驟包括：網格的劃分，選取單元類型及節點性質，確定單元與節點個數；離散化處理模型的邊界；荷載離散。

2. 

進行單元分析是為了建立起單元節點力和節點位移之間的關系，即單元剛度方程，從而獲得單元剛度矩陣。具體步驟包括：選取位移函數，給每個單元選擇合適的位移函數來近似表示單元內位移分布規律：建立基本方程，利用虛功原理推導單元剛度矩陣：等效節點荷載，把作用在單元體上的非節點荷載等效為節點荷載。

3.

網格劃分：將建立的模型劃分為有限個小的元素，這些元素通過節點相互連接。網格劃分的質量直接影響到計算結果的精度和計算效率。

4. 

設定材料屬性：根據膜結構的實際材料設定相應的材料屬性，如彈性模量、泊松比等。

5.

 邊界條件：根據實際情況設定模型的邊界條件，包括固定支撐、滑動支撐等。

6. 

施加載荷：在模型上施加實際工作中可能遇到的各種載荷，如雪荷載、風荷載等。

7. 

求解：運用有限元軟件進行求解，軟件會計算出每個元素的應力、應變以及整個結構的位移等響應。

對上述所得的整體剛度方程進行數值求解，具體步驟包括：引入邊界條件，對剛度矩陣加以修改來消除剛體位移：求解未知量，消除整體度矩陣的奇異性后，對整體剛度方程進行求解。

8. 

后處理：對求解結果進行分析，包括應力分布、變形情況等，必要時進行結果優化和調整。

總的來說，在進行膜結構有限元分析時，需要注意選擇合理的分析方法和工具，以確保分析結果的準確性和可靠性。此外，隨著技術的發展，自適應有限元法等更先進的方法也被應用于膜結構的分析中，以提高求解的效率和精度。