NFX|膜（Membrane）单元

使用膜结构建筑的好处：
1.大跨度建筑空间
由于其重量轻，可以灵活地创造性地设计和使用膜建筑，无需大跨度覆盖内支撑表面的空间。
2.降低能耗
膜材料具有高反射率、低光吸收和低导热性，极大地阻止了太阳能进入室内。此外，薄膜材料的半透明性确保了适当的自然漫射光照亮房间。
3.自洁能力好
现在很多膜材表面一般都会有防污涂层，在使用过程中可以依靠自然的风力和雨水的冲刷保持自洁，不仅大大减少了建筑膜材表面的清洗和维护频率，还能保证膜材的美观、透光性。
4.较好的经济效益
膜建筑屋盖的重量仅为常规钢屋盖重量的1/30，降低了墙体和基础的造价。同时，膜建筑独特的外形和夜景效果具有明显的“建筑识别性”和商业效果，其性价比较高
5.防火与抗震
膜结构所采用的膜材，都是人工合成材料，其大部分都具有非常优秀的阻燃性，而且在高温下不会融化，也不会产生有毒气体，这就保证了其能很好的满足防火要求，膜结构自重轻，结构支撑灵活，具有很大的柔性，能够抵消强烈的横向载荷，所以其抗震性能非常优异。
6. 工期短
膜结构建筑工程中的所有的加工、制作都均在工厂内完成，减少了现场施工时间，避免出现施工交叉。和传统建筑方式相比，膜结构建筑的施工周期至少可以缩短一半。

在对于膜结构的力学（安全性）分析时，我们会遇到单元的选择困难，对于面（2D）单元，NFX有壳、板、膜、平面应力、平面应变、曲面、轴对称等

    “说刚度不好理解，把刚度两个字换成“受力”你就好理解了。面单元分为立体的面单元（壳、板、膜），和平面的面单元（平面应力、平面应变）立体的面单元，根据受力不同分为壳、板、膜，膜单元只考虑膜平面内受力，平面为不考虑也不能受力。板单元只考虑平面外受力（受弯，平面外受剪），不考虑平面内受力。壳单元，结合力膜、板的特点，既可以平面外受力（受弯），也可以平面内受力。举个例子，最常见的膜是肥皂水吹的气泡，它的形状是球形，为什么呢，因为水膜是真正的膜单元，垂直于膜平面的方向不能受力，在内外气压作用下，水膜只能呈球形。举个例子，常见的气球，猴子形状、蛇形状等等，气球的材料是固体材料，固体材料能承受垂直于壳平面的剪力，所以气球膜具有板单元的特点。气球膜还可以承受膜平面内拉伸的力，所以气球膜具有膜的特点。正是因为气球膜是真正的壳单元，所以气球膜可以呈现各种形状。”

—以上来源网络

    膜单元是平面上由3/4/6/8个节点组成的三角形或四边形单元。主要用于厚度均匀的薄板建模，具有二维平面应力状态。

    三角形膜单元,单元坐标系(ECS)以垂直于单元平面的方向为z轴，以节点1到节点2的方向为x轴。对于四边形，垂直于单元平面的方向为z轴，节点1到3的对角线和节点4到2的对角线组成的角相等的方向为x轴。膜单元以单元坐标系输出结果。

膜单元的基本假定是平面应力状态，因此可以考虑单元坐标系定义的面内定向应变和合力（resultant force）

膜单元不具有横向刚度，但对于作用于单元的载荷和质量，考虑横向成分。

NFX的膜单元与板单元结果的输出一样。板单元在单元厚度方向的两个位置（上/下）提供单元结果，膜单元在厚度方向的应力和应变是恒定的，因此顶部和底部的结果是相同的。

各单元方法的特点及使用注意事项如下：