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充气膜中膜材特性及影响性能因素你知晓吗?
- 2020-10-23-

  强度较高且柔韧性又好的薄膜是充气膜中所需的材料,包括织物膜材和热塑性化合物膜材。膜材的具体构成比较复杂,种类也繁多,但其基本特性主要有建筑物理特性、力学特性和粘弹性特性。

  膜材料的物理性能包括有运用年限、自洁性、耐老化性、阻燃性、抗弯曲性、透光性、机械加工性、音质等。膜材料的力学性能主要包括有拉伸性能及抗撕裂性能,它表现为应力-应变关系非线性、几何非线性、经纬相互垂直的纱线系统具有显明的正交异性效应、非弹性等。在目前膜结构的设计之中,没法同时实现膜材料的非线性、正交异性和非弹性性质,一般是根据实际的情况加以简化。在设计应力的范围里,膜材料被认为是整体弹性材料,处于弹性的阶段,不考虑其非线性。

  膜材的粘弹性特性方面,膜材受基材的影响也表现出强烈粘弹性效应,从而导致充气膜建筑出现刚度退化、褶皱等现象。气膜建筑的抗褶皱、抗冲击、耐疲劳、减震、减噪、耐紫外线老化等功能都和材料粘弹性的特征相关,反应膜材粘弹性的重要力学之现象有蠕变与应力松弛两个方面。

  1、蠕变∶弹性变形,是膜材变形过程的初始阶段,时间较短;再通过一段不稳定的蠕变;末后阶段杨氏模量衰减会较快,出现了显明的粘弹性的效应。

  2、应力松弛∶蠕变是于恒定的应力下产生的,而应力松弛则在恒定应变下发生,微观的破坏也有很大影响。一般情况充气膜在较小应力作用下将产生均匀变形,直到破坏时会发生蠕变;而较大的应力作用时,会很快发生裂纹破坏,应力松弛和蠕变恰恰相反。复合材料的粘弹性受到了两方面的影响∶一个是各组份的材料分子松弛过程;另外一个是各组份比例、微观结构形态、组份三者间的互相作用。由于两个因素的存在造成膜材的粘弹性的力学行为相当复杂。