The invention discloses a testing method for biaxial shear yield point and shear elastic modulus of fabric film, which relates to the technical field of material mechanics experiment, including the following steps: step 1, making cross-type biaxial shear specimens by using fabric film; step 2, according to the parameters of cross-type biaxial shear specimens, testing cross-type biaxial shear specimens. The monotonic biaxial shear loading spectrum test of fabric membrane was carried out. Step 3: According to the shear stress-shear strain curve obtained from the monotonic biaxial shear loading spectrum test of fabric membrane, the biaxial shear yield point of fabric membrane was determined. Step 4: According to the biaxial shear yield point, the low cycle of cross biaxial shear specimens was carried out. Fifth, the shear modulus is determined according to the cyclic curve of shear stress and shear strain obtained from the low cycle biaxial shear loading spectrum test of fabric membranes. The test method can accurately measure and characterize the biaxial shear yield point and shear elastic modulus of fabric membranes.
【技术实现步骤摘要】
一种织物膜材双轴剪切屈服点和剪切弹性模量测试方法
本专利技术涉及材料力学实验
,尤其涉及一种织物膜材双轴剪切屈服点和剪切弹性模量测试方法。
技术介绍
织物膜材是一种广泛应用的复合材料,主要应用于土木建筑和航空航天等工业领域。织物膜材由织物基布和高分子聚合物薄膜(或涂层)构成,其中,织物基布由高分子纤维经过纺纱再编织加工而成,可作为结构承力层;高分子聚合物薄膜(或涂层)通过层压复合或涂覆而成,可作为功能层。通常,织物膜材的工作受力状态一般为双向张力状态,但织物膜材属于高分子复合材料,具有复杂的力学性质,因此,织物膜材在载荷非对称、材料复杂微观结构、复杂的实际约束边界与施工张拉过程等条件的作用下,会产生剪应力状态,且剪应力易造成拉伸强度降低和破坏模式改变等后果。目前,织物膜材的受拉力学参数的测定方法较成熟,可采用单轴或双轴拉伸测试方法,而对剪切测试方法和剪切力学特性研究尚不充分,并且对膜结构工程设计中关于剪切的力学模型和参数难以合理确定。比如:李阳2007年发表的博士学位论文“建筑膜材料和膜结构的力学性能研究与应用”研究了双轴拉伸试验机,定制了双轴拉伸加载谱和试验方法。随后,陈建稳等2013年在华南理工大学学报(自然科学版)发表的论文“PVDF/PES涂层织物循环拉伸力学性能及弹性模量”分别采用单轴循环拉伸和双轴循环拉伸得到单双轴循环试验结果。接着,易洪雷等2015年在复合材料学报发表的论文“PES/PVC膜材料拉伸性能的各向异性及破坏准则”,进行了不同偏轴角度下的单向拉伸试验,开始研究膜材料的剪切特性,结果表明拉剪混合型破坏模式下材料断裂强度难以预测。 ...
【技术保护点】
1.一种织物膜材双轴剪切屈服点和剪切弹性模量测试方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、利用织物膜材制作十字型双轴剪切试件,使得织物膜材的经纬方向与试件的十字型主轴的夹角为45°,所述十字型主轴包括x轴和y轴,所述x轴和所述y轴相互垂直;步骤2、根据所述十字型双轴剪切试件的参数,定义织物膜材单调双轴剪切加载谱,利用双轴拉伸试验机对所述十字型双轴剪切试件实施所述织物膜材单调双轴剪切加载谱试验;步骤3、根据实施所述织物膜材单调双轴剪切加载谱试验得到的剪应力剪应变曲线,由定义的非线性度限值η确定所述织物膜材双轴剪切屈服点τy和屈服应力;步骤4、根据所述织物膜材双轴剪切屈服点τy,定义织物膜材低周循环双轴剪切加载谱,利用双轴拉伸试验机对所述十字型双轴剪切试件实施所述织物膜材低周循环双轴剪切加载谱试验;步骤5、根据实施所述织物膜材低周循环双轴剪切加载谱试验得到的剪应力剪应变循环曲线,确定剪切弹性模量。
【技术特征摘要】
1.一种织物膜材双轴剪切屈服点和剪切弹性模量测试方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、利用织物膜材制作十字型双轴剪切试件,使得织物膜材的经纬方向与试件的十字型主轴的夹角为45°,所述十字型主轴包括x轴和y轴,所述x轴和所述y轴相互垂直;步骤2、根据所述十字型双轴剪切试件的参数,定义织物膜材单调双轴剪切加载谱,利用双轴拉伸试验机对所述十字型双轴剪切试件实施所述织物膜材单调双轴剪切加载谱试验;步骤3、根据实施所述织物膜材单调双轴剪切加载谱试验得到的剪应力剪应变曲线,由定义的非线性度限值η确定所述织物膜材双轴剪切屈服点τy和屈服应力;步骤4、根据所述织物膜材双轴剪切屈服点τy,定义织物膜材低周循环双轴剪切加载谱,利用双轴拉伸试验机对所述十字型双轴剪切试件实施所述织物膜材低周循环双轴剪切加载谱试验;步骤5、根据实施所述织物膜材低周循环双轴剪切加载谱试验得到的剪应力剪应变循环曲线,确定剪切弹性模量。2.如权利要求1所述的一种织物膜材双轴剪切屈服点和剪切弹性模量测试方法,其特征在于,在步骤1中,所述十字型双轴剪切试件包括中芯区和四个伸臂,伸臂的端部为夹持段,所述四个伸臂和所述夹持段分别被设置为对称分布在所述中芯区的上、下、左、右四个方向上,所述伸臂间直角倒圆角,所述中芯区被设置为正方形。3.如权利要求1所述的一种织物膜材双轴剪切屈服点和剪切弹性模量测试方法,其特征在于,在步骤2中定义织物膜材单调双轴剪切加载谱时,所述十字型试件经纬向正应力被设置为工程规范建议预应力σ0,单调双轴剪应力分别按逆时针和顺时针两次,通过施加于十字型双轴剪切试件的伸臂的拉力实现。...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈务军,高成军,石泰百,鲁国富,王喜鹤,
申请(专利权)人:上海交通大学,中国特种飞行器研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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