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我国现有温室覆盖材料玻璃、PVC膜、PE膜、EVA膜以及PC中空板等都存在着一定的缺点,研发新型温室覆盖材料对推动我国设施园艺发展具有重要的理论及现实意义。PET(Polyethyleneterephthalate)薄膜是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物,它所特有的优良物理性能具备了透光覆盖材料的要求,应用于我国设施农业的潜力很大。本文主要针对PET薄膜温室的工艺性能进行了研究。
试验使用了LDS-10B-3型微机控制电子拉力试验机对PET薄膜进行力学性能分析。通过研究分析相同厚度(0.12mm)PET薄膜的力学性能,发现其横向、纵向抗拉强度及直角撕裂强度应力值都是相同厚度的PVC、PE薄膜的5倍以上,但横向和纵向缺口抗撕裂强度很小,两者的最大值仅为0.94Nm,是PVC薄膜的1/13,是PE薄膜的1/3。
针对PET薄膜的抗撕裂强度较小这一缺点,我们开发研制了与PET薄膜相配套的铝合金卡具,通过布置铝合金卡具来防止PET薄膜产生裂口。并通过试验证明了研制出的铝合金卡具固膜效果良好。
利用3D3S钢结构分析软件对PET薄膜温室结构进行了力学性能分析,结论表明,风载是设计PET薄膜温室的重要控制因素;铝合金卡具强化了薄膜、卡具、骨架结构在受力时的协同工作效应。在优化分析过程中还发现,采用空间模型进行优化比采用平面模型进行优化更接近实际情况,优化后构件截面尺寸较小,充分发挥了各个杆件的强度。