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沈克利等 ：压差和重力对充气膜结构变形的影响 31 圈 DOI~10．13905j／．cnki．dwjz．2015．05．012 压差和重力对充气膜结构变形的影响 沈克利， 陈永霖， 徐 文 (上海交通大学空间结构研究中心。 上海 200240) 摘【 要】 为研究压差和重力荷载变化下充气膜结构变形的状态与特征，用数值方法对飞艇充气囊体这一 典型的充气膜结构在不同压差和重力下的变形进行 了数值分析。分析结果表明：囊体最大截面变形随压差的增 大而线性增大 ，囊体长度随压差增大呈非线性减小；重力荷载作用使囊体向y向移动，对z向位移分布无明显影 响；增大压差能显著减少重力对l，向变形的影响。在飞艇充气膜结构设计时，应取较大的设计压差以减小过大变 形，尽量沿z向布置附属设备以避免过大变形带来的影响。 【关键词】 充气膜结构；变形；数值分析；压差；重力 【中图分类号】 TU353 【文献标识码】A 【文章编号】 1001—6864(2015)05—0031—04 INFLUENCING oFPRESSURE AND GRAVITY oFTHE DEFoR IATIoN oF PNEUM ATICMEMBRANE STRUCTURE SHEN Ke-li， CHEN Yong—lin， XU Wen (SpaceStructuresResearchCentre，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200240，China) Abstract：Toexplicitdeformationcharacteristicsofpneumaticmembranestructurein differcntpres— sureandgravity，numericalmethodwasusedinanalysingthedefomr ationofakindofairshipenvelope， which isakindoftypicalpneummicmembranesturcture．Analysisresultsillustratedthatdeformationof thelargestsectionincreaselinearwith pressure，butitwasnotthesamewith thelength．Meanwhile， therewassignificantimpactofgravityondeformationinY direction．Itwasalsoturnouttobetruethat effectofgravityloadcouldbereducedobviouslywiththeincreaseofdesignpressure．So，designpres- sureshouldbelargeinthestructuredesignofpneumaticmembranestructure，andequipmentcanbein— stalledinZdirection． Keywords：pneumaticmembranestructure；deformation；numerical analysis；pressure；rgavity 充气膜结构应用广泛，不仅可以用于体育场、商场等民 为非标准三叶玫瑰线的一枝。在X—Y平面内投影曲线： 用建筑中，而且在军事上也有应用 ，如平流层飞艇平台可以 ： ( ) 避 (1) 用来进行高分辨率对地观测。平流层飞艇平台的充气囊体 是大体积充气膜结构的代表_】J。 式中，a为飞艇长度 ，a=160m。飞艇囊体母线如图1 在飞艇囊体这一