PVDF_PES涂层织物循环拉伸力学性能及弹性模量.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) 第4l卷第6期 JournalofSouthChina of V01．41 UniversityTechnology NO．6 2013年6月 Science June (NaturalEdition) 2013 陈建稳 陈务军+ 张大旭 (上海交通大学空间结构研究中心，上海200030) 摘要：以Ferraril302膜材为对象开展试验，首先进行了单轴循环拉伸试验，然后采用自 主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行多比例加载下的双轴拉伸试验，得到完整的单 双轴循环试验结果．探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变 化，提出并推导了双轴耦合弹性模量的理论公式，分析了应力比对双轴耦合弹性模量的影 响．研究结果与分析方法可为复杂膜结构的设计、分析及裁剪提供参考． 关键词：膜材；双轴试验；力学性能；应力应变关系；弹性模量；循环荷载 中图分类号：TU599 膜材具有非线性、非弹性、各向异性及粘弹性等 比．倪静¨u进行了PVDF／PES膜材多种应力比的双 特征，膜材弹性常数是膜结构设计分析的基础，具有 轴拉伸试验，根据应力一应变关系提出了两阶段双 复杂性，一直是国内外学者研究的热点．因此，开展膜 模量模型．罗仁安等¨21基于双轴正交拉伸循环试验 材力学性能及弹性常数方面的研究具有重要的意义． 提出了广义泊松比，研究了双轴受力下应力一应变、 国内外对建筑膜材开展了各类力学试验与分 残余应变、滞回曲线、弹性模量等力学性能．李阳 析¨‘17|．Blum等…基于应力张量场理论，应用双轴 等¨副研究了膜材抗拉强度、撕裂强度、徐变等力学 拉伸试验建立了线性增量应力一应变模型的弹性常 性能，采用应变残差和最／bS-乘法求解膜材弹性常 数测试、计算方法，其研究显示膜材不满足正交互补 数，并采用面内纯剪试验测试剪切常数． 定律．Minami【21在平面应力及正交互补定律的假设 文中基于双轴拉伸试验定义了耦合弹性模量，即 下，通过5种比例的双轴拉伸试验，由应变项残差平 薄膜在双轴拉伸平面受力状态下的应力与广义应变 方和最小二乘法求解弹性常数．Bridgens等旧41指 的比值，与双轴拉伸试验应力一应变曲线中的曲线斜 出，膜材细观结构中存在经纬纱的卷曲及相互摩擦 率相对应．上述文献主要对膜材的解耦弹性常数进行 等作用，膜材不满足正交互补定律，不能用单轴拉伸 了计算分析，较少涉及耦合弹性模量．为深入分析膜 试验预测膜材双轴拉伸弹性常数；提出了正常工况 材力学性能及合理利用计算所得常数，有必要对耦合 加载(NCL)的双轴试验方法．Galliot等¨1研究了不 同试验方法对试验弹性参数的影响． 弹性模量的计算理论及变化规律开展研究．此外，开 展循环加载下膜材弹性常数变化规律的研究对膜结 卫东等¨1测试了PVDF／PES膜材的强度