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    膜的折疊破壞和撕裂破壞

    時期:2024-03-04 16:28:26 點擊數:6

    膜的折疊破壞和撕裂破壞


      在工廠生產的結構用膜,從生產到使用,必須經過折登或打卷、運輸、打開包裝、搬運到安裝地點吊裝后與鋼索或其它連接件連接完成安裝等系列操作。這些過程都會引起膜材的彎折破壞。一般來說,彎折破壞與基布纖維的類型有關。玻璃纖維的膜材脆性使得它的損害尤其突出,而聚酯長絲膜材比玻璃纖維膜材受損要小得多。


      由于意外或人為的原因會引起織物的撕裂。膜的撕裂破壞是由于初始的小洞、裂縫以及缺陷等引起的。在設計中,我們應當保證結構用膜材料在正常使用應力下,在有微小的裂縫、缺陷的情況下不會迅速地導致大面積撕裂破壞。膜的抗撕能力與基布和涂層之間的連接作用即粘接力有關。


      建筑用膜材的涂層和布基是基于兩個機理結合在一起的:即機械和化學。機械原理是通過物理力將涂層和布基結合在一起?;瘜W原理是涂層通過化學粘合與布基中的纖維表面結合。粘接力可以通過“剝皮實驗”得到,即將兩塊5cm寬的試件用較小的壓力疊合,再將其脫開。膜材的抗撕裂性能還與布基的編織方式有關,一般來說當基布編織緊密時,兩者之間機械作用就小,化學粘接作用就較大,抗撕裂強度就較低,但基布編織緊密時,膜的抗拉強度就高。玻璃纖維具有很高的拉伸強度但撕裂強度較低這是由于具有高彈性模量的玻璃纖維和PTFE涂層高度粘合而造成的。這種高彈性模量阻礙了纖維的延展,高度粘合也阻礙了纖維在涂層中的延展。膜材抵抗撕裂破壞的能力主要來自初始裂縫形狀的改變(裂縫形狀趨向于圓形。這種形狀的改變不僅使越來越多的布絲參與工作,并且使布絲的受力調整到最有利的抵抗撕裂角度。因而對抵抗撕裂而言,基布與涂層之間能夠滑移要比兩者之間牢固粘接時更有利。


    膜材的抗拉強度與抗撕強度之間有很大的相關性。一般情況下,膜材的抗拉強度高時,其抗撕裂強度就低。例如,玻璃纖維布有很高的抗拉強度,但僅有很低的撕裂強度。這種特性使得高抗拉強度的膜材實際可用的抗拉強度大為降低,實際上,大多數膜結構的破壞是由于撕裂破壞起。即使精心操作,在實驗室進行的抗拉實驗,其破壞也經常是撕裂破壞。所以在實際工程中對于織物的安全問題,最關鍵之處應該集中在織物的撕裂強度上。這是在張力結構中膜材取用很高的安全系數的重要原因。張力結構中膜材的安全系數取用一般大于4。


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