多宝平台官网 Knowledge

當前位置:首頁 > 多宝平台官网

關于材料的非線性與各向異性

日期:2013-09-12 10:20:10 / 人气:8

 

膜結構的分析設計中,是否要考慮材料的非線性及各向異性性能? 

首先膜材是非線性複合材料。原因有:纖維(紗線)間的約束隨經緯向應力比不同而變化;纖維本身在荷載下的性能就是非線性的;塗層的性能是非線性的,並受時間的影響;由于編織,經緯向纖維在初始狀態是松弛的,而塗層對纖維受拉變直又有約束作用。 

由于所采用的張拉預應力及設計工作應力遠小于膜材的抗拉強度(通常預應力不超過5%的抗拉強度,工作應力不超過20%的抗拉強度),在設計應力範圍內,認爲膜材是處于彈性階段,亦即不考慮材料的非線性。 

   膜材是由基材加表面塗層複合而成,而基材是由經﹑緯向紗線編織而成,因而呈現很強的正交異性性能,經緯向變形能力相差達5倍左右(法拉利預應力膜材已有改進)。而正交異性材料在承受非彈性主軸方向的應力時,呈現各向異性材料的性能,即拉應力除産生受拉方向及與受拉方向垂直的另一方向的變形外,還産生剪切變形。同時,剪應力除産生剪切變形外,也會導致拉伸變形。因此,材料的各向異性問題,或者說膜材的經緯方向與主應力方向的夾角是精確分析膜結構的形狀和受荷分析時必須考慮的。同樣,在決定裁剪應變補償率時,也需計及這一因素。遺憾的是,目前大多數軟件並不具備這一功能。 

   膜結構的找形﹑分析﹑裁剪是一個整體過程,基于全過程一體化設計思路的設計軟件,在找形時即已考慮裁剪線的布置及膜材的經緯方向,並在計算模型中考慮了材料的經﹑緯方向(彈性主軸)與單元主應力之間的夾角,從而計及材料的各向異性。有關這一模型的詳細內容,可參閱東南大學學報(1999年)的相關文章。 

编辑:多宝官网下载_多宝平台官网_多宝体育官网APP----膜結構|索膜結構|深圳膜結構|张拉膜 专注中国膜领域发展


[!--temp.tong--]