ETFE气枕平面充气成形过程的非线性结构性能分析

《建筑结构学报》 阴悦[1];胡建辉[1,2];陈务军[1];赵兵[1];杨德庆[2,3]
摘要:
对基于平面裁切的乙烯-四氟乙烯(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)气枕进行充气成形试验,利用激光位移计测量气枕矢高,基于三维摄影测量得到的形状,分析了气枕膜面应力分布。采用Peirce模型模拟ETFE膜材的材料力学非线性并进行相同充气过程的数值模拟,对比分析数值模拟与实测的气枕矢高和应力分布。结果表明:Peirce模型仅在反映ETFE两个屈服点之间的应力-应变关系上有所偏差;气枕充气完成后矢高约为172 mm,气枕膜面应力最大值集中于气枕中心与各边中点的连线区域;不同内压下的气枕矢高,膜面应力、应变的数值模拟结果与实测结果相对误差均在10%以内。此外,Peirce模型数值模拟结果表明,内压为2 k Pa时气枕膜面出现塑性应变;膜面总应变与塑性应变最大值集中于气枕中心与各边中点连线区域。
EFFE气枕 , 平面裁切 , 充气成形试验 , 材料力学非线性 , Peirce模型 , 膜面应力 , 膜面应变
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