PVDF/PES涂层织物循环拉伸力学性能及弹性模量

以Ferrari1302膜材为对象开展试验,首先进行了单轴循环拉伸试验,然后采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行多比例加载下的双轴拉伸试验,得到完整的单双轴循环试验结果.探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变化,提出并推导了双轴耦合弹性模量的理论公式,分析了应力比对双轴耦合弹性模量的影响.研究结果与分析方法可为复杂膜结构的设计、分析及裁剪提供参考.     

PVDF涂层织物拉伸力学性能试验研究

为获得膜材的本构关系规律,以SH-1050P膜材为试验对象,采用纱线与拉伸方向夹角α为参数进行单轴拉伸破坏试验;然后进行多比例位移加载下的双轴拉伸试验,得到完整的单、双轴试验结果.假设膜片应变均匀且铺层与纱线无滑移,对单轴下膜片弹性模量与夹角α的关系进行了理论推导,并获得膜材力学参数与方向角α的解析公式.同时,假设膜片在双轴加载下为正交弹性双向材料,求解出不同比例加载下的双轴弹性模量与泊松比.结果表明,单轴下膜片弹性模量可按2%的应变划分为弹性与塑性2个阶段,其值与2倍夹角的正弦成线性关系.而双轴试验情况下,在1∶1等量加载时,双轴弹性模量与单轴相同;在非等量加载时,双向加载力离散越大,双轴弹性模量离散性也越大.     

岩石直接拉伸试验夹具的改进及其试验方法

针对现有技术中岩石直接拉伸试验受重力影响导致结果准确率低,且不能直接在传统岩石压力机上进行试验的不足,提出了一种用于岩石直接拉伸试验的夹具及基于该夹具的试验方法。该装置及试验方法将拉伸方向由传统的竖直方向转化为水平方向,使重力和拉伸轴力正交,避免了重力对拉伸轴力的影响;此外,该夹具能够直接在普通岩石压力机上实现岩石直接拉伸试验,结果准确;最后,该夹具能通过改变夹具的弧度实现加载速率降低进而获得全应力应变曲线和岩石抗拉强度。     

浮空器膜材循环拉伸力学性能及弹性常数研究

对全新飞艇蒙皮膜材Uretek3216L进行了单轴循环拉伸试验,采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行5种应力比例下的拉伸试验.探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变化规律,对双轴耦合弹性模量的理论公式进行了推导,分析了纬经向应力比对耦合弹性模量的影响规律.结果表明,单轴循环的第15次和第1次循环相比,经纬向弹性模量分别增大了20.7%和39.1%,其中第2次循环增大幅度最大,经纬向均占总增量的60%以上.对于双轴试验,随纬经向应力比R的增大,经向耦合弹性模量增大而纬向减小.确定了膜材的单、双轴应力下的弹性模量和3D应力应变响应曲面.     

双轴拉伸实验在材料力学实验教学中的应用创新

传统的材料力学实验教学项目仅涉及材料的单轴拉伸实验,未涉及双轴拉伸实验。通过学生自主设计双轴拉伸实验,利用数字散斑技术测定构件的全场应变规律,该方法具有测量速度快、非接触和精度高等优点。该实验教学项目结合工程实际,具有很强的综合性和研究性,可以加强锻炼学生分析问题、解决问题的实践能力,实现实验课程由传统模式向探究模式的转变,促进学生知识、思维、能力和素质的全面协调发展。     

航天回收用降落伞材料强度验证方法

为了使地面材料试验能够尽可能地模拟降落伞真实工作状态，改进降落伞的设计验证方法，根据降落伞实际应用工况开展了降落伞常用织物材料在疲劳载荷、双轴拉伸载荷和垂直平面载荷作用下的试验研究，提出了织物受垂直平面载荷作用的载荷计算方法。研究结果表明：疲劳载荷降低了降落伞常用织物材料锦纶的断裂伸长率，使拉伸断裂功变小，降低了织物的动载载荷承受能力；在双轴拉伸载荷作用下，2种降落伞常用的锦纶平纹织物材料的拉伸强度未出现与单轴拉伸强度有明显差异的现象；在垂直平面载荷作用下，锦纶织物的断裂强力小于材料标称断裂强力，强度损失最高约16%,试验结果可应用于降落伞强度设计系数计算中，以指导产品设计。     

HDPE土工格室整体力学性能大型双轴拉伸试验

为了研究土工格室材料力学特性和变形规律,选择多组不同尺寸的高密度聚乙烯(HDPE)土工格室进行拉伸试验测试.首先,使用万能试验机分别对不同高度的条带进行拉伸试验,研究高度对条带强度的影响;然后,用节点拉伸试验机分别对不同高度土工格室节点进行拉伸,研究条带强度与节点强度之间的关系;最后,通过自主研发的双轴拉伸试验装置,以...     

膜结构双轴拉伸试验机的研制与开发

介绍了一种全新的膜结构力学性能检测的仪器设备——膜结构双轴拉伸试验机。针对目前国内膜结构领域发展的瓶颈问题——力学性能检测,开发研制了上述试验机。介绍了试验机的研究背景、研究理论、试验机的原理、结构构成以及功能特点等多方面的内容,并举实例说明了该试验机的试验结果。     

拉伸流动中牛顿流体的Trouton比

在献[1]的基础上,本文推导了单轴拉伸流动;双轴拉仲流劝和二维拉伸流动中牛顿流体的Trouton比,结果是合理的。     

机械拉伸对兔角膜成纤维细胞增殖和迁移的影响

对兔角膜成纤维细胞施加5%应变、0.1Hz的周期性机械拉伸,采用流式细胞仪检测细胞增殖情况,划痕法研究细胞迁移情况。结果发现,与静态对照组相比,5%机械拉伸能够使S期细胞数量明显增多;施加1ng/mL表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)或100ng/mL碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor,bFGF)后细胞相对划痕宽度明显变小。与各自静态对照组相比,拉伸10h,单轴拉伸组相对划痕宽度明显增加,等双轴拉伸则无显著性差异;拉伸20h,无论是等双轴还是单轴拉伸,相对划痕宽度均明显增加;拉伸同时施加bFGF或EGF后相对划痕宽度均减小,与静态对照组相当。提示机械拉伸能够促进角膜成纤维细胞增殖,但抑制了细胞迁移行为,该抑制效应与拉伸作用方式有关;而bFGF和EGF则可以减弱牵拉引起的细胞迁移抑制效应。     

土工布拉伸强度的测定及其不确定度评定

以两组(各10块)某一规格的土工布为研究对象,按相应规范要求,采用自制夹具,在MTS810试验机(非专用试验机)上完成试验。针对两组试验数据进行分布检验,对异常数据进行判断并对其拉伸强度进行了不确定度评定。结果表明,用MTS试验机对土工布进行拉伸强度试验是可行的,测量的重复性是引入不确定度的最主要影响因素。     

堆石坝防渗土工膜薄壁圆筒双向拉伸性能测试方法

由于堆石坝防渗用土工膜拉伸性能在抵抗外部荷载变化中发挥重要作用，文章对规范中的土工膜拉伸性能测试方法以及国内外有关研究成果进行对比分析，并在此基础上提出了薄壁圆筒双向拉伸测试方法，最后，利用有限元软件中的线弹性模型对相同位移荷载条件下的各种试验方法进行数值模拟．结果表明：薄壁圆筒双向拉伸试验能够准确反应土工膜在双向拉伸条件下的力学特性；与现有的液胀试验和十字形双向拉伸试验相比，薄壁圆筒试样应力分布更加均匀，试验效果更优．     

建筑PVC膜材双轴正交拉伸循环试验

通过对PVC膜材进行7种应力比下的双轴正交拉伸循环试验,经纬向应力比值分别为0∶1,1∶5,1∶2,1∶1,2∶1,5∶1和1∶0,对膜材在双轴拉伸作用下的拉伸特性进行了研究.试验表明,经过3次循环作用后,膜材的力学试验性能更接近工程实际情况,且材料具有非线性和正交各向异性.在循环荷载作用下,初次循环后残余应变较大.随着循环次数的增加（一般3次后）,残余应变趋于常数,滞回曲线形状趋于稳定.采用双轴拉伸试验方法测定了PVC膜材的广义泊松比,验证了广义泊松比的非线性特征.试验证明,当经纬向应力比C≥1时,经向应变为正值;当C≥0.5时,广义泊松比变为负值;当应力比C为1∶0或0∶1时,双轴变成单轴试验,广义泊松比测定变成常规泊松比试验.理论和试验均证明当C1时,膜材的经向和纬向同时具有最大的弹性模量.     

基于统计损伤理论的混凝土双轴拉-压本构模型研究

基于细观统计损伤理论及宏观试验现象,本文建立了混凝土双轴拉-压细观统计损伤本构模型.该模型考虑断裂、屈服两种细观拉损伤模式,损伤演化过程由主方向的拉、压应变驱动.将单轴拉伸、单轴压缩作为两种最基本的宏观破坏形式,复杂应力状态下的损伤破坏过程理解为单轴拉伸、压缩损伤演化过程的某种组合形式.引入等效传递拉损伤应变和损伤影响参数,建立宏观拉、压破坏模式对应细观损伤机制之间的等效关系.通过与试验结果比较,表明该模型能够很好地模拟双轴拉-压加载情况下材料均匀损伤阶段的力学行为.对双轴拉-压比例加载路径下应力-应变曲线进行预测,提取出双轴拉压强度包络线,从双轴强度、变形特性、破坏形态等角度对材料的双轴拉-压损伤机制进行探讨.     

Q345钢缺口平板试件拉伸行为模拟与本构关系修正

缺口试件常用于研究韧性材料在复杂应力状态下的损伤断裂行为。本文通过试验和有限元模拟研究了不含缺口试件与含缺口Q345钢板条试件在单轴拉伸作用下的力学响应。结果表明:基于无缺口试件拉伸试验得到的本构关系模拟得到的双边缺口试件拉伸载荷—标距段位移曲线明显高于试验曲线。通过对缺口试件几何特性和应力状态分析,提出了适合双边缺口试件拉伸模拟的本构关系修正公式。模拟结果与试验数据的对比表明该修正公式能够更加准确地模拟双边缺口试件拉伸时的屈服和硬化过程。     

ETFE薄膜单轴和双轴拉伸试验与分析

采用乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)薄膜哑铃形试件,进行单轴拉伸试验,得到了工程中常用的ETFE薄膜的力学参数(屈服强度、屈服应变、切线模量和割线模量);在考虑ETFE薄膜粘弹塑性效应特征的前提下,应用应变能等效的方法计算ETFE薄膜等效弹性模量,结果表明计算得到的等效弹性模量介于切线模量和割线弹性模量之间.研制了一种专用于ETFE薄膜双轴拉伸试验的装置,并进行了系列试验;基于正交异性薄膜理论推导出薄膜双向解耦的独立弹性常数计算列式.根据ETFE薄膜双轴拉伸应力-应变曲线,求得厚度为250μm的ETFE薄膜在双边应力比为1:1的工况下的耦合模量为1163 MPa;由正交异性理论计算得该薄膜的解耦模量为814.2 MPa,与单轴拉伸试验得到的等效弹性模量相近.     

纺黏非织造布的双轴向拉伸性能

对3种纺黏非织造布(聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)双组分)分别进行不同速度和角度的双轴向拉伸试验,研究其双轴向拉伸性能.试验结果表明:在同一拉伸条件下,试样双轴向拉伸时的纤维强力利用系数大于单轴向拉伸时的纤维强力利用系数,各方向的断裂强度提高60.9%~83.3%;3种纺黏非织造布的双轴向拉伸存在一定程度的撕裂现象.     

金属薄板十字拉伸试验设计关键技术

对金属薄板十字拉伸试验机及其试样设计关键技术进行了总结,采用Abaqus软件对3种经典试样在相同和不同加载比下的应力分布及塑性变形区范围进行了比较分析.结果表明,十字拉伸试验机要满足试样中心区的偏移可控,减少附加弯矩及确保加载的协调控制;十字拉伸试样的设计要求增加试样中心区的塑性变形量及其均匀应力场的范围,降低应力集中.所分析的3个试样中,Kuwabara试样应力均匀性最差,Mankinde试样中心区应力均匀性最好,Müller试样具有应力集中最小、塑性变形区最小及其塑性区范围随加载比改变变化明显的特点.     

沥青砂浆的单轴拉伸蠕变特性

根据大量单轴拉伸蠕变试验数据,论证和比较沥青砂浆材料的蠕变规律。并应用非线性回归分析得到该材料受单轴恒定荷载下的应力应变关系,可较好地符合粘弹性四元流体模型（即伯格斯模型）和指数模型。从而为解决实际工程问题提供了基本的单轴拉伸蠕变特性。     

非标准金属拉伸试样及夹具的设计与制备

金属的拉伸性能既是评定金属材料的重要指标,又是机械制造和工程设计、选材的主要依据.该研究利用CAD软件设计和数控电火花线切割车床制备了适合金属材料工程专业课程实验教学、毕业设计实验和科研项目实验用的非标准拉伸夹具和试样,以解决标准试样加工制备困难和成本高的问题.所设计的非标准拉伸试样外形尺寸参考了标准拉伸试样,有效避免了试样由于局部应力集中发生破坏导致实验结果不准确的情况发生.制备得到的非标准拉伸试样夹具强度达到了实验设计要求,夹具在使用过程中没有发生屈服和变形,并且夹具和试样之间的配合精度达到了我国金属拉伸试验的标准.使用本研究制备的夹具和试样所测得的不锈钢样品性能与标准样品具有可比性,夹具和试样在教学和研究实验中具有实用性.