根据提供的文件信息，我们可以梳理出以下几个与“葡萄避雨棚优化设计”相关的知识点：
1. 葡萄避雨棚设计的目的与意义：在葡萄种植过程中，为了防止雨水对葡萄果实和植株造成病害，通常需要搭建避雨设施。避雨棚的设计旨在为葡萄提供一个能抵御风、雨等自然恶劣天气的环境，同时考虑到成本效益，寻求最佳的结构材料和设计方式。
2. 避雨棚的结构类型：在实际生产和研究中，葡萄避雨棚通常有竹木结构和镀锌钢管结构两种。竹木结构成本较低，易于搭建，但其抗风能力较差；而镀锌钢管结构虽然具有很好的抗风能力，但成本较高，限制了其广泛应用。因此，研发高强低耗的新式温室建设材料显得尤为重要。
3. Plated PE塑料钢管材料：Plated PE（聚乙烯镀层塑料）钢管具有高强度、轻便和耐腐蚀的特点，非常适合用于葡萄避雨棚的建设。该材料既保证了避雨棚的结构强度，又能有效地降低建设成本。
4. 优化设计方法：通过使用PKPM-GSCAD软件对不同避雨棚模型进行建立和模拟，研究人员能够对结构位移、最大应力等进行对比分析，从而找出最优设计方案。文中提到的模型1、模型2和模型3都是基于实际葡萄种植的生产需求和结构模型建立的。
5. 模型分析与对比：文中详细说明了风速为20米/秒时，对三种不同模型结构位移和最大应力进行分析的结果。模型2的抗风载能力比模型1更强，而模型3在模型2的基础上增设了通风设施，其抗风能力进一步增强。模型1在风速为20米/秒时的最大水平位移值为1962mm；模型3拱形的最大水平位移为13.9m，最大垂直位移为77.5mm，而柱的最大水平位移为0.3mm。模拟结果显示模型3具有更强的抗风载性能。
6. 结论：通过该研究可看出，Plated PE塑料钢管结构的葡萄避雨棚在具备高抗风能力的同时，也具有造价低、维护简便等优势，这为葡萄避雨棚的设计提供了新的材料和设计思路，具有实际应用价值。
7. 技术应用和推广：该研究成果不仅为葡萄种植的避雨设施提供了技术支撑，而且对其他农业设施设计也有一定的借鉴意义。通过优化设计，可以更广泛地将Plated PE塑料钢管应用于更多类型的农业设施中，实现农业生产的高效、低成本和可持续发展。
以上内容基于对文件信息的详细解读，阐释了葡萄避雨棚设计与研究的多方面知识，不仅包含了理论研究与软件模拟的实践应用，也涵盖了材料选择、结构设计到成本效益分析的全方位考量。这些知识点能够为相关的工程技术人员提供指导和借鉴，进一步推动葡萄种植产业的发展。
