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膜结构建筑风格各异,艺术性较强,具有浓厚的现代气息,力学特性好,光学热学性能优

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膜结构停车棚用柔性膜材应力松弛与疲劳性能的研究结论

作者:临朐艺景膜结构工程有限公司  时间:2021-03-24 11:37:22 点击数:

据闻,有研究人对膜结构停车棚用经编双轴向织物和机织物加强的柔性膜材的拉伸、应力松弛和疲劳性能进行了研究,从试验和理论上比较了经编双轴向织物和机织物加强的柔性膜材在性能上的差异以及不同的表现,得到了许多有用的规律和结论∶

1、采用标准线性三元件力学模型以及简化的欧林模型可以对柔性膜材的应力松弛性能进行模拟。二者比较发现,欧林模型具有相当好的模拟成果,可以较好地说明柔性膜材应力松弛性能与松弛时间的对数成线性关系。同时,验证了纺织复合材料的粘弹性是非线性的。

2、通过对拟合参数的分析发现,标准线性固体力学模型中的η值在某一程度反映了复合材料加强骨架的基布纱线之间以及基布和复合层之间的结合关系,η值越大,结合作用越强。

3、经编双轴向的组织结构同机织的结构比较,前者的应力松弛规律越接近于双曲正弦流动规律的模拟,非线性粘弹性越加显明。

4、对聚合物流动进行计算机模拟,定然要选用一种适合的本构关系模型。需针对不同的聚合物材料特性、不同的研究目的,结合现有的研究条件来选择相应的本构方程。

5、通过进行疲劳试验,发现膜结构停车棚用柔性膜材的疲劳性能符合材料疲劳破坏的次数随着交变应力振幅或越大应力值的增加而减少的规律,并遵循S-N曲线理论,即载荷与循环次数(寿命)的对数线性相关。此外,还可以根据疲劳限度等相关理论,对材料的使用寿命进行预测。通过试验比较发现,机织物加强的柔性膜材的疲劳寿命高于经编双轴向织物加强的柔性膜材。

6、对材料疲劳试验的拉伸曲线分析得出柔性膜材在拉伸过程中显明存在应力强化阶段的结论,且每个循环的材料初始模量均大于前一循环。

7、比较经编双轴向织物加强的柔性膜材及机织物加强的柔性膜材,二者具有不同的疲劳破坏方式。经编试样在进行了疲劳破坏断裂后,衬经纱从试样中抽出断裂,或部分仍保持与试样上下相连。而机织试样在破坏截面处经纱及复合层是同时断裂的,断裂面相当平齐。

8、在经过定载荷和定伸长的疲劳循环试验后,膜结构停车棚常用两种材料的机械性能出现不同程度的劣化,表现在断裂强度、断裂伸长以及塑性变形等参数的变化上,因此需要建立多变量的本构关系进行描述。

关键词: 膜结构停车棚
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