展开构件的形体分析方法

将金属板壳构件的表面全部或局部按其实际形状和大小依次铺平在同一平面上，称为构件表面展开，简称展开。构件表面展开后构成的平面图形称为展开图，如图2-13所示。

图2-13 展开图

作展开图的方法通常有作图法和计算法两种，随着计算技术的发展和计算机的广泛应用，计算法作展开在工厂的应用已经普及。

研究金属板壳构件的展开，先要熟悉立体表面的成形过程，分析立体表面形状特征，从而确定立体表面能否展开及采用什么方式展开。任何立体表面都可看作是由线（直线或曲线）按一定的要求运动而形成。这种运动着的线，被称为母线。控制母线运动的线或面，被称为导线或导面。母线在立体表面上的任一位置叫做素线。因此，也可以说立体表面是由无数条素线构成的。从这个意义上讲，表面展开就是将立体表面素线按一定的规律铺展到平面上。所以，研究立体表面的展开，必须了解立体表面素线的分布规律。

1.直纹表面

以直线为母线而形成的表面，称为直纹表面，如柱面、锥面等。

图2-14 柱面

（1）柱面 如图2-14所示。直母线AB沿导线BMN运动，且保持相互平行，这样形成的面称为柱面。当柱面的导线为折线时，称为棱柱面。当柱面的导线为圆且与母线垂直时，称为正圆柱面。柱面有如下性质：

1）所有素线相互平行。

2）用相互平行的平面截切柱面时，其断面图形相同。

（2）锥面 如图2-15所示。直母线AS沿导线AMN运动，且母线始终通过定点S，这样形成的面称为锥面，定点S称为锥顶。

图2-15 锥面

当锥面的导线为折线时，称为棱锥面。(www.xing528.com)

当锥面导线为圆且垂直于中轴线时，称为正圆锥面。

锥面有如下特征：

1）所有素线相交于一点。

2）用相互平行的平面截切锥面时，其断面图形相似。

3）过锥顶的截交线为直线。

（3）切线面 如图2-16所示。直母线沿导线CMN运动，且始终与导线相切，这样形成的面称为切线面，其导线称为脊线。

切线面的一个重要特征是同一素线上各点有相同的切平面。切线面上相邻的两条素线一般既不平行也不相交，但当导线上两点的距离趋近于零时，相邻的两条切线便趋向同一个平面，也就是切平面。

图2-16 切线面

a）带脊线的切线面 b）以圆柱螺旋线为导线的切线面

柱面和锥面也符合上述特征，因此它们是切线面的一种特殊形式（即脊线化为一点的切线面）。

需要说明的是：像图2-16a所示明显的带有脊线的切线面并不常见，在工程上常用的是它的转化形式。图2-16b所示的曲面MAA₁M₁是以圆柱螺旋线NMQ为导线的切线面的一部分。

2.曲纹面

以曲线为母线，并作曲线运动而形成的面称为曲纹面，如圆球面、椭球面和圆环面等。曲纹面通常具有双重曲度。