圆形薄膜预应力测量

发布时间：2021-11-12 10:04

　　通过测量薄膜在均匀载荷下的中心挠度变化可以推算出薄膜的预应力,达到无损测量的目的,为了验证这个方法的可行性,运用Von Karman’s方程计算薄膜的挠度与预应力以及均匀载荷的对应关系,并运用有限元软件建立模型对薄膜进行建模分析。设计实验测量薄膜在均匀载荷下的中心挠度大小,根据实验数据运用Von Karman’s方程以及有限元软件进行仿真分析。结果表明,Von Karman’s方程可以用于大径厚比的高分子薄膜材料,可以通过这个方程计算均匀压强下的薄膜中心挠度变化,利用方程推算薄膜预应力的方法能够应用于实际的薄膜上,为薄膜后续使用提供测量预应力的基础。 

【文章来源】：工程塑料应用. 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

薄膜受力简图

表1 薄膜材料参数 项目 数值 厚度h/mm 0.03 弹性模量E/MPa 5?000 泊松比υ 0.34 密度ρ/(g·cm–3) 1.4 半径R/mm 63利用边载荷施加1 MPa预应力,薄膜面内应力分布见图3a。确认薄膜施加边缘载荷后薄膜面内应力分布均匀,可以用此方法模拟预应力的施加。在面上施加10 Pa均匀压强,通过后处理程序查看薄膜面内位移,见图3b,薄膜中心位移为0.316?5 mm。

利用边载荷施加1 MPa预应力,薄膜面内应力分布见图3a。确认薄膜施加边缘载荷后薄膜面内应力分布均匀,可以用此方法模拟预应力的施加。在面上施加10 Pa均匀压强,通过后处理程序查看薄膜面内位移,见图3b,薄膜中心位移为0.316?5 mm。3 实验测量预应力

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管薄膜的制备及其在柔性电子器件中的应用[J]. 王灏珉,何茂帅,张莹莹.  物理化学学报. 2019(11)
[2]球形薄膜的变形测量与力学分析研究[J]. 李青键,黄志勇,王清远.  实验力学. 2019(04)
[3]光学薄膜技术及在背光模组中的应用研究[J]. 杨向辉.  电子制作. 2019(12)
[4]薄膜应力测量方法及影响因素研究进展[J]. 马一博,陈牧,颜悦,刘伟明,韦友秀,张晓锋,李佳明.  航空材料学报. 2018(01)
[5]圆薄膜在均布荷载下大挠度变形的精确解[J]. 郭建军,黄薇.  重庆科技学院学报(自然科学版). 2017(04)
[6]有限元模拟膜张力计的平面内张力-平面外位移关系[J]. 邓长根,于华南.  建筑钢结构进展. 2010(06)
[7]采用数值计算进行膜材预张力测量方法初探[J]. 孙战金,张其林,杨宗林.  振动、测试与诊断. 2005(01)

博士论文
[1]基于衍射成像系统的薄膜元件关键技术研究[D]. 王若秋.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017

硕士论文
[1]受预张力薄膜的轴对称大挠度问题[D]. 吴建梁.重庆大学 2009



本文编号：3490690