戶外帳篷的一些小知識：你希望你的帳篷牢固、抗風、防雨, 有盡可能大的室內空間;因為財力物力均不允許, 所以要使所設計的帳篷面積.小且符合要求。過材料的選購可以達到防雨以外的其他性能;因為市面上材料價格參差不齊, 所以選擇符合標準的較為便宜材料;在考慮帳篷表面積時, 連接處材料省略不計;在考慮所需防風繩長度時, 用于繞在地釘上的長度等于纏繞骨架的長度;雨滴的降落規(guī)律雨降落傘的規(guī)律相同。
其次選擇側重面, 本文的側重點主要是防雨, 而其他的性能均不在建模中考慮, 但要求達到標準, 所以通過材料的提高來達到;防雨, 一方面是下雨時不可以讓雨水漏進帳篷, 另一方面就是帳篷不可以有雨水的堆積, 從而使帳篷發(fā)生坍塌;而前者可以通過采購好的有防水涂層的面料來作為帳篷的外帳, 后者則不可以, 設計較好的外型可以達到防雨的目的, 而外形的設計則需要優(yōu)化模型來達到。
根據(jù)人體結構構造出帳篷的基本尺寸范圍, 又因為市面上的帳篷形狀參差不齊, 于是選擇市面上銷量.高的帳篷形狀來作為設計基本樣本, 但是也可以由圖看出, 帳篷的形狀是不規(guī)則的, 所以先由淺入深。
假設帳篷為一個三棱柱, 由此模型來計算體積, 面積;因為要防止雨水將帳篷擊壞, 并且沒有多余的雨水堆積 (如果假設為四棱臺, 上表面會堆積雨水) , 可以對降落在帳篷斜面的雨滴進行受力分析:雨滴對帳篷的力為多大可以參考就“降落傘模型”中的受力分析, 雨滴在天空中合力的變化便可以得出雨滴的收尾速度, 從而轉化成水柱的高度, 轉化成水柱的壓力對帳篷側面施力;取帳篷上側面一點, 雨滴對于這一點的受力分析便可以得出 (根據(jù)受力平衡) ;這一個側面所受的力;這個力應該.小, 所以可以得到優(yōu)化模型中的目標函數(shù), 前面的面積、體積和周長則為約束條件。