理論分析膜結構汽車棚抵風設計的難點在于結構振動中存在的流固耦合現象。解決此類問題的一般的理論分析思路是，適當簡化分析模型后運用流體力學的一些理論，求出結構動力方程中的氣動力項，再通過簡單的數學分析來確定結構的耦聯振動規律。
有學者應用Kuta- Joukowski條件和薄翼理論，建立了單向懸掛屋蓋在均勻來流作用下的運動方程，并給出了一種基于勢能的結構氣彈失穩判定準則，且由此得出了結構產生自激振動的臨界風速大小。有學者將流體的理想勢流理論和殼體的無矩理論結合起來，應用薄翼理論建立了風與薄膜結構的動力耦合方程。采用薄殼理論和勢流理論得到風荷載作用下二維平坦薄膜屋蓋的動力耦合作用方程，并利用 Routh- Hurwitz準則確定了結構失穩臨界的風速。
理論分析所得出的結果有普遍的適用性，各因素的影響清晰可見。理論分析不但能夠用于指導試驗研究還能驗證新的數值模擬方法。但理論分析需要做出很多假設對研究對象簡化分析，這就在一些方面上減小了理論分析的實際應用價值，并且薄膜結構一般造型復雜屬于三維受力體系，非線性作用顯明，較難進行理論分析。
基于以上特點，有學者提出了理論與試驗相結合的簡化氣彈模型研究膜結構汽車棚的流固耦合問題。這種方法的基本思路是，假定氣動力近似滿足擬定常理論，將薄膜的氣動力分為由流體自身的脈動性所引起的氣動力作用和由結構運動引發的附加氣動力作用。流固耦合作用產生附加氣動力通過引入氣承剛度、附加質量、氣動阻尼來表示，通過適當的數學模型將氣動力與結構運動參數聯系起來。簡化氣彈模型的特點是將流體和結構視為一個整體系統，而不考慮具體的流場結構。附加氣動力項一旦確定，就可將風與膜結構汽車棚結構的相互作用問題轉化為一般的隨機振動分析問題。
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