【摘 要】
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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
【机 构】
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上海交通大学空间结构研究中心; 上海交通大学海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51478264,51608320,51708345);博士后科学基金项目(2017T100298)
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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。
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