织物膜材弹性参数在应力空间上响应特征及非线性本构分析

《织物膜材弹性参数在应力空间上响应特征及非线性本构分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、织物膜材弹性参数在应力空间上响应特征及非线性本构分析　摘要：为揭示飞艇用层压类膜材弹性参数在平面应力空间上的响应特征，首先以高性能蒙皮材料Uretek3216LV为研究对象开展一系列双轴拉伸试验，获得多比例应力应变关系数据；然后运用MATLAB软件进行数值处理，分析得出应变及弹性参数在应力空间上的响应曲面特征.基于积分加权方法，分析了弹性参数在不同应力水平及应力比例上变化规律.研究发现正交互补性质在蒙皮材料弹性参数计算时的适用性不足，且材料弹性参数表现出明显正交异性特征.另外，层压织物膜材异于均质材料，大泊松比（>

2、0.5）的存在是其?纬纱间复杂相互作用及变形机理的体现.本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。　关键词：层压织物；正交互补关系；平面应力；弹性模量；泊松比　　中图分类号：V274文献标志码：A　　文章编号：1674-2974（2017）05-0113-09　　Abstract：Inordertorevealtheresponsecharacteristicsoft

3、helaminatedfabricforairshipsunderplanestresses，aseriesofbiaxialtensiletestswerefirstconductedonhigh-performanceenvelopematerialsUretek3216LV.Basedonthestress-straindataobtainedfromthebiaxialtensiletests，theresponsesurfacesofstrainandelasticparametersweredispla

4、yedusingtheMATLABprogram.Usinganintegratedweightingmethod，thecharacteristicsofelasticparametersaffectedbythestresslevelsandstressratioswereanalyzed.Theresultsindicatethatreciprocalrelationshipdoesn’tapplytotheconstitutivemodeloflaminatedfabrics，andobviousortho

5、tropyoftheelasticparameterscanbeobservedfordifferentstresslevelsandstressratios.Inaddition，thelargevalueofPoisson’sratio（>0.5）canbeattributedtothecomplexinteractionanddeformationmechanismofwarpandweftyarnswhichmakethelaminatedfabricsdifferentfromhomogeneousmat

6、erialswhichmakesthelaminatedfabricdifferentfromhomogeneousmaterials.　　Keywords：laminatedfabric；reciprocalrelationship；planestress；elasticmoduli；Poisson’sratio　　平流层飞艇凭借静升力驻空，因其具有高空侦察、通信中继和空间探索等诸多领域的应用优势，成为美国、欧盟、日本等世界主要军事大国研究的热点[1-5].轻质高强的层压类织物膜材广泛应用在飞艇的主（副）气囊、尾

7、翼等关键部件中，其力学响应及弹性参数是飞艇蒙皮结构计算分析、工程设计、确定制造工艺的基础[2-4].飞艇蒙皮材料为层压类织物膜材，和建筑用涂层织物类膜材相比，在成型工艺、功能层结构及纤维类型方面存在一定差异[5]，但二者在纱线编织及力学响应分析方面存在相通之处.织物膜材（包括涂层类及层压类）因经纬纱线交叉编织及多层复合的结构，其力学性能复杂，具有明显的材料非线性、几何非线性、非弹性及正交异性等特征，其弹性参数的确定也因此具有不确定性和复杂性，一直是国内外学者的研究热点[6-14].　　飞艇蒙皮结构的膜面基本处于平面

8、受力状态，双向加载下的弹性参数对结构设计分析非常关键.限于试验条件，在国内外的工程应用中对膜材平面应力下变形响应特征及弹性参数的研究及应用仍有待深入[6-10].　　目前，对膜材双轴拉伸弹性参数的计算，基本以线弹性假设为条件，求取有限的弹性参数[8-10，15].而双轴拉伸受力下膜材的力学性质，是一项多因素、多角度的内容，其弹性常数宜涵盖膜材多方位的力学性质