膜节点三维拉伸和膜材双轴拉伸试验技术及试验研究

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1、上海交通大学硕士学位论文膜节点三维拉伸和膜材双轴拉伸试验技术及试验研究硕士研究生：王利钢学号：1120109060导师：陈务军研究员申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterEXPRIMENTALTECHNOLOGYFORTRI-TENSIONOFFABRICJOINTANDBI-EXTENSIONOFFABRICANDEXPRIMENTALSTUDYCandidate：WangLi

2、gangStudentID:1120109060Supervisor：ProfessorChenWujunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：StructuralEngineeringSchoolofNavalArchitecture,OceanandAffiliation：CivilEngineeringDateofDefence：Feb.2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文

3、《膜节点三维拉伸与膜材双轴拉伸试验技术及试验研宄》，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：i日期：年月日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或

4、扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密&(请在以上方框内打“V”)日期:汐LT年2月f日日期:年7月中日上海交通大学硕士学位论文答辩决议书1120109060所在姓名王利钢学号1120109060土木工程(081400)学科答辩答辩指导教师陈务军2015-02-04船舶海洋与建筑工程学院木兰楼A302室日期地点论文题目膜节点三维拉伸和膜材双轴拉伸试验技术及试验研宄投票表决结果：(同意票数/实到委员数/应到委员数）答辩结论：过□未通过评语和决议：论文针对织物膜材和膜节点的测试方法和拉伸力学性能开展研宄，选题具有重要的学术价值和军民工程应用背

5、景。论文改进了双轴拉伸试验方法，提出了双轴剪切试验方法、三维膜节点试验方法，研制了三维试验机构和完善双轴试验机系统；进行了PVC/PTFE膜材的恒定力增速加载和匀速加载试验、剪切试验，以及力学特性分析；完成了PVC膜节点三维拉伸试验和力学行为分析，基于ABAQUS采用弹塑性模型进行了数值模拟。论文写作规范，表达准确，逻辑性强；研宄方法科学，引证充分，研究成果具有一定创新性，表明作者具有较好的科研能力。答辩过程陈述清楚，回答问题正确。经答辩委员无记名投票表决，全票（5票）通过王利钢同学的硕士学位论文答辩，并建议授予工学硕士学位。年L月f曰职务姓名职称单位签名主席彭福军研宄员上海航天技术研宄院

6、805所4/^3答辩委员付功义教授上海交通大学委员会成委员张淑杰副教授同济大学员签委员陈务军研宄员上海交通大学名委员张大旭副研宄员上海交通大学秘书王增春讲师上海交通大学i補膜节点三维拉伸和膜材双轴拉伸试验技术及试验研究摘要膜材作为建筑膜结构的主要材料，其力学性能关系到结构计算分析、工程设计、制造和施工方案的确定，故对其力学性能的掌握就显得尤为重要。膜结构中的柔性连接件一般是结构最为薄弱点，其受力情况在国内外研究较少，故有必要对其进行探索。本文综合应用理论、试验和数值模拟等方法，以建筑膜材和三维膜节点为研究对象，对其力学性能开展研究。首先，详细比较了恒定力增量加载和匀速加载两种双轴拉伸试验方

7、法；对PVC膜材分别进行恒定力增量加载试验和匀速加载试验，得到了应力-应变曲线；基于复合材料正交异性理论，计算得到膜材的弹性模量和泊松比，比较了不同计算方法所得工程弹性常数的差异。其次，根据膜材双轴剪切变形特征，推导了工程剪应变和剪应力的计算公式，提出了双轴剪切加载方案；对PVC和PTFE膜材进行了双轴剪切试验，得到了剪应力-剪应变曲线和膜材的剪切模量，比较了不同计算方法所得剪切模量的差异。再次，介绍了三维拉伸试验机的研