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1：三角形曲面單元.采用三角形曲面單元作為膜單元力學(xué)模型,能夠越好地反映膜結(jié)構(gòu)的真實幾何形狀,增加擬合曲面邊界能力,減少幾何離散所帶來的誤差,計算精度較高,變形結(jié)果越符合真實的情況.采用六節(jié)點三角形曲面等參元,應(yīng)變的線性部分引入了z方向位移,并且考慮了單元的曲率和扭率的影響.經(jīng)過三次坐標(biāo)變換,利用U.L列式法推導(dǎo)出膜單元幾何非線性剛度矩陣。

2：曲面四邊形膜單元.膜結(jié)構(gòu)應(yīng)變的線性部分引入法向位移及單元曲率和扭率的影響,非線性部分保留法向位移的影響,按有限元方法導(dǎo)出單元剛度矩陣和節(jié)點力列陣,通過迭代法求解非線性方程組.膜材料的材料非線性和各向異性也是比較顯明的,且單向受拉和雙向受拉以及不同經(jīng)緯應(yīng)力時,其應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系不同,但是由于很難準(zhǔn)確地表達(dá)膜材料的非線性結(jié)構(gòu)關(guān)系,故在實際計算中,一般采用線彈性的本構(gòu)關(guān)系。

3：三角形平面單元.它是目前普遍選用的膜單元有限元力學(xué)模型,它比較簡單/適用,能夠達(dá)到一般的計算精度要求.通常是選用三節(jié)點平面常應(yīng)變單元或三節(jié)點平面等參元,考慮節(jié)點x,y,z三個方向的位移,計算面內(nèi)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力,利用U.L列式法推導(dǎo)出膜單元的幾何非線性剛度矩陣。