【知识库】「膜」与「无膜拉力」面刚度到底怎么选？

做膜结构、帐篷屋面、板件螺栓孔承压模拟时，很多人会混淆 RFEM6 里面两个名字很像的面刚度类型：Membrane（膜） 和 Without Membrane Tension（无膜拉力）。二者名称相近，但力学行为几乎完全相反，选错直接导致模型结果完全失真。

一、两种面刚度核心区别

✅ Membrane｜膜（仅受拉）

面在各个方向刚度均匀，仅可以传递受拉膜力 (n_x, n_y) 和面内膜剪力 (n_xy)。

• 受压、受剪、承受弯矩工况：对应面单元自动失效退出工作
• 典型应用场景：薄膜、张拉帐篷屋面，只能够承受拉力的张拉结构

简单理解：只能拉，不能压，一压单元就 “垮掉” 不参与受力。

✅ Without Membrane Tension｜无膜拉力（仅受压，不能受拉）

和上面完全相反，只传递弯矩以及受压状态下的膜力。

• 一旦产生拉力，对应面单元失效退出工作
• 典型应用场景：螺栓孔承压模拟，模拟钢板与螺栓之间仅靠挤压承压传力的连接。

简单理解：只能压，不能拉，一旦受拉单元失效。

🔧背后技术原理（无膜拉力）

1. 板刚度（含垂直于面的剪切刚度）为线弹性；面内刚度采用Drucker‑Prager 德鲁克‑普拉格非线性弹性材料模型。
2. 拉伸屈服应力 f_y,t 趋近于 0；压缩屈服应力 f_y,c 设置很大，保证压力下保持线弹性工作。
3. 该刚度修改了板单元自由度，仅支持 3D、2D‑XZ、2D‑XY 模型类型。
4. 版本变更：RFEM 5.06.1103（2016‑02‑04）由旧名称 “Without Tension” 重命名为 “Without Membrane Tension”。

💡快速记忆

• 膜 Membrane：只抗拉，受压失效 → 帐篷、膜材
• 无膜拉力：只抗压，受拉失效 → 板件孔承压、挤压接触