一種確定橫向集中載荷下環形預應力薄膜最大應力的方法
【專利摘要】本發明公開了一種確定橫向集中載荷下環形預應力薄膜最大應力的方法：將外半徑為a、內半徑為b、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為ν、預應力為σ0的環形薄膜的內周邊夾緊而外周邊固定夾緊，在重量為m的內周邊夾緊裝置的中心處施加一個橫向集中載荷f，那么基于這個軸對稱環形預應力薄膜變形問題的靜力平衡分析，利用測量值F＝m+f，則可以確定出薄膜的最大應力σm。
【專利說明】一種確定橫向集中載荷下環形預應力薄膜最大應力的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橫向集中載荷下環形預應力薄膜最大應力的確定方法。
【背景技術】
[0002]薄膜結構以及結構構件在許多【技術領域】都有廣泛的應用，由于薄膜通常很薄，因而在橫向載荷作用下往往呈現出較大的撓度，其變形問題通常具有較強的幾何非線性，這些非線性變形問題的精確解析求解，通常十分困難，多數情況下僅能給出數值計算結果。
[0003]然而對于許多諸如膜片式儀器、儀表等設計問題，必須基于這些薄膜變形問題的精確解析解來進行設計，而數值計算結果通常難于滿足這一要求。
[0004]本發明，針對工程應用問題的實際需求，研究環形預應力薄膜問題的精確解析求解。

【發明內容】

[0005]環形薄膜在橫向集中載荷作用下的加載構造，可以用來研制各種傳感器，并且在薄膜/基層體系的力學性能測試中也有重要應用。事實上，薄膜結構制作成型后，由于溫度變化、濕度變化、制作工藝等諸多因素，多數情形下，會造成制作成型后的薄膜中存在著一定的初始拉伸應力，相對于橫向載荷的作用而言，這一初始拉伸應力即是這里所謂的預應力，預應力的存在改變了薄膜的力學行為。然而目前帶有預應力的環形薄膜變形問題并沒有被解析求解，但如果不考慮預應力的影響，則會對儀器、儀表設計以及力學性能測試等問題帶來精度損失。本發明，針對環形預應力薄膜在橫向集中載荷作用下這一加載構造，給出了薄膜最大應力的確定方法，主要
【發明內容】
如下:
[0006]如圖1所示，將外半徑為a、內半徑為b、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為ν、預應力為σ ^的環形薄膜的內周邊夾緊而外周邊固定夾緊，在重量為m的內周邊夾緊裝置的中心處施加一個橫向集中載荷f，準確測得內周邊夾緊裝置的重量m、以及所施加的橫向集中載荷 f，記 a = b/a、F = m+f、Y = 25/3 2/3a2/3h2/3E_1/3F_2/3 σ Q，其中 ji 是圓周率，同時記
【權利要求】
1.一種確定橫向集中載荷下環形預應力薄膜最大應力的方法，其特征是:將外半徑為a、內半徑為b、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為V、預應力為σ ^的環形薄膜的內周邊夾緊而外周邊固定夾緊，在重量為m的內周邊夾緊裝置的中心處施加一個橫向集中載荷f，準確測得內周邊夾緊裝置的重量m、以及所施加的橫向集中載荷f，記a =b/a、F = m+f、Y= 25/3 π 2/3a2/3h2/3E_1/3F_2/3 σ。，其中 ji 是圓周率，同時記
【文檔編號】G01L3/08GK104019931SQ201410275490
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】何曉婷, 郭瑩, 孫俊貽, 鄭周練, 蔡珍紅, 曹亮, 練永盛 申請人:重慶大學