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考虑温度和加载影响的离子型中间膜拉伸力学性能

2021-10-08陈素文陆钰佳

同济大学学报(自然科学版) 2021年9期

陈素文,陆钰佳,邵 筱

(1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;2.同济大学土木工程学院,上海200092)

夹层玻璃是一种通过高温高压处理将多层玻璃面板和中间层材料结合在一起的复合面板。中间层材料的剪切模量决定了玻璃面板之间剪力传递的效率,而其拉伸性能直接影响了玻璃面板破碎后夹层玻璃的残余承载力[1]。离子型中间膜,作为一种基于乙烯和甲基丙烯酸离聚物[2-3]的新型高性能的中间层材料,与传统中间层材料PVB(polyvinyl butyral)相比,具有强度高、模量大、延性好且温度敏感性低的优点[2,4-6]。Kuraray公司的SentryGlas®(简称SG)是目前市场上唯一可用于外玻璃幕墙的离子型中间膜[7],已经被大量应用于实践工程中。然而,对其不同荷载作用下的力学性能仍缺乏全面系统的研究。已有研究多关注离子型中间膜的单调拉伸性能,且主要集中于单调拉伸行为的应变率效应[4,8-9-13]:Bennison等[4]在0.1 s-1~125 s-1下进行了单调拉伸试验,发现随着应变率的增加,离子型中间膜的屈服应力提高而极限应变减小,初始模量与应变率没有显著关系,Belis等[8]也得到了类似的结论。Zhang等[9]在0.0056 s-1~2000 s-1下进行了单轴拉伸试验,结果表明离子型中间膜的初始模量表现出显著的应变率效应,这与Bennison等[4]和Belis等[8]的结论相反。张洋[10-12]的试验结论与Zhang等[9]相同,并认为模拟夹层玻璃破碎后力学行为时,有必要考虑中间层材料应变率效应,给出了中高应变率下离子型中间膜的本构模型。此外,因为离子型中间膜是一种半晶态聚合物,所以温度的影响不可忽略[14]。……

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