循环加载处理对聚氯乙烯涂层膜材料蠕变性能的影响
2021-07-26汪泽幸谭冬宜
纺织学报 2021年7期
关键词:变形
汪泽幸, 李 帅, 谭冬宜, 孟 硕, 何 斌
(湖南工程学院 纺织服装学院, 湖南 湘潭 411104)
膜材料因其力学性能良好且易于安装施工,广泛应用于户外膜结构建筑[1]。膜材料在使用过程中通常承受张拉作用而表现出蠕变特性,导致膜结构预应力的损失,产生褶皱、形态变化,甚至膜面破坏,丧失结构功能[2-3]。
为全面把握膜材料的蠕变特性,众多学者对膜材料的蠕变性能进行了研究,以期为膜结构的裁剪与张拉过程分析、二次张拉等提供参考。现有研究多关注蠕变前加载速率[4-6]、蠕变应力水平[4,6]、环境温度[7]、蠕变应力施加方向[2,8-9]和试样损伤类型与程度[10]对涂层膜材料蠕变性能的影响,膜材料蠕变前后力学性能变化[9]以及短期蠕变性能描述与长期蠕变性能预测模型[3,11-13]等,但蠕变前均未对膜材料试样进行预拉伸处理。
膜材料在安装前要经过二次张拉工艺,因而陈守辉[14]认为膜材料经预拉伸后获得的弹性常数对膜结构设计与施工更具有实际意义,且认为循环峰值应力为拉伸断裂强度的20%时,第3次加载曲线获得的单轴拉伸弹性常数较为合理;王利钢等[15-16]研究发现,在循环峰值应力为拉伸断裂强度的20%条件下,膜材料以及飞艇蒙皮材料的拉伸曲线、残余变形、棘轮应变、弹性模量、能量参数等均在第3次加载后趋于稳定;此外,Ambroziak等[17-19]亦对膜材料和飞艇蒙皮材料在双向循环加载下的力学性能进行了研究。但现有研究均未就循环加载处理对膜材料黏弹特性,特别是蠕变性能的影响进行研究。……
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