双轴拉伸下ETFE薄膜材料力学性能.pdf

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1、第17卷第4期建筑材料学报VoI．17，NO．42014年8月JOURNALOFBUILDINGMATERIALSAug．，2014文章编号：1007—9629(2014)04—0623—04双轴拉伸下ETFE薄膜材料力学性能吴明儿，赏莹莹，李殷堂(同济大学建筑工程系，上海200092)摘要：对两种厚度的ETFE(乙烯一四氟乙烯共聚物)薄膜进行了5组应力比的双轴拉伸试验，得到其应力一应变曲线．计算了ETFE薄膜的折算应力，检验了Mises屈服准则的适用性，得到了双轴拉伸情况下的弹性模量及泊松比，并与单轴拉伸数据进行了对比分析．结

2、果表明：ETFE薄膜双向受力时符合Mises屈服准则；双轴弹性模量及泊松比与单轴数据接近．关键词：ETFE薄膜；双轴拉伸试验；屈服准则；弹性模量中图分类号：TQ325．4；TU502．6文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2014．04．011BiaxialTensileMechanicalPropertiesofETFEFoilWUMinger，SHANGYingying，LYintang(DepartmentofBuildingEngineering，TongjiUniversity，Sh

3、anghai200092，China)Abstract：BiaxialtensiletestsusingfivekindsofdifferentstressratiosontwokindsofETFEfoilswithdif—ferentthicknesswerecarriedouttoobtainthestress—strainrelationship．TheequivalentstressofETFEfoilsatyieldingpointwascalculated，andthepossibilityofusingMises

4、yieldcriterionwasdiscussed．TheelasticmodulusandPoissonratiothroughbiaxia1tensiletestswereobtained，whichwerecomparedwiththeresultsofuniaxia1tensiletests．ItiSfoundthattheyieldconditionofETFEfoilscanbedescribedbytheMisesyieldcriterion．TheelasticmodulusandPoissonratiofro

5、mbiaxia1tensiletestsareclosetothedatafromuniaxialtensiletests．Keywords：ETFEfoi1；biaxialtensiletest；yieldcriterion；elasticmodulusETFE(ethylenetetrafluoroethylene)薄膜结构模量．然而该试验中对两个方向是独立加载，而非在国内外应用越来越广泛¨1]．其主要力学性能指同时进行的．标包括屈服强度、弹性模量、抗拉强度和断裂延伸本文对ETFE薄膜进行双轴拉伸试验时采用率等，这些指标一般

6、参照塑料薄膜的拉伸试验方同时比例加载的办法，即试件从两个方向按设定的法，通过材性试验获得_3]．目前对ETFE薄膜材料应力比同时进行加载使其达到屈服．将成卷ETFE力学性能的研究主要采用单轴拉伸试验的方法，薄膜的长度方向标记为MD(machinedirection)，与已有研究包括屈服强度及弹性模量等基本参数的MD垂直的宽度方向标记为TD(transversedirec—获取l_4]，拉伸速度及温度对材料性能的影响~5-63，不tion)．选取200，250m厚的ETFE薄膜进行5组同应力水平下的循环拉伸性能以及不同温度和应应力

7、比(MD与TD方向的应力比，下同)双轴拉伸力水平下的徐变性能试验l7]．相对于单轴拉伸试试验；由试验得到双轴应力时的屈服点，利用单轴拉验，ETFE薄膜的双轴拉伸试验研究很少．文献[9]伸时的屈服点验证Mises屈服准则的适用性；计算按循环加载的方法对ETFE薄膜进行了双轴拉伸双轴拉伸试验时的弹性模量和泊松比，并与单轴拉试验，检验了Mises屈服应力，比较了单双轴弹性伸试验结果进行比较．收稿日期：2013—05—21；修订日期：2013—06—17基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110072110036)第一

8、作者：吴"J~JL(1965～)，男，浙江萧山人，同济大学教授，博士生导师，博士．E—mail：wuminger@tongji．edu．cn626建筑材料学报第17卷的应力一应变曲线，按应变项残差平方和最小二乘法小于200p．m厚薄膜．单轴拉伸弹性模量中的切线计