一種確定橫向集中載荷下環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜最大撓度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種確定橫向集中載荷下環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜最大撓度的方法：將外半徑為a、內(nèi)半徑為b、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為ν、預(yù)應(yīng)力為σ0的環(huán)形薄膜的內(nèi)周邊夾緊而外周邊固定夾緊，在重量為m的內(nèi)周邊夾緊裝置的中心處施加一個(gè)橫向集中載荷f，那么基于這個(gè)軸對稱環(huán)形預(yù)應(yīng)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撓度wm。
【專利說明】一種確定橫向集中載荷下環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜最大撓度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橫向集中載荷下環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜最大撓度的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件在許多【技術(shù)領(lǐng)域】都有廣泛的應(yīng)用，由于薄膜通常很薄，因而在橫向載荷作用下往往呈現(xiàn)出較大的撓度，其變形問題通常具有較強(qiáng)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(shù)情況下僅能給出數(shù)值計(jì)算結(jié)果。
[0003]然而對于許多諸如膜片式儀器、儀表等設(shè)計(jì)問題，必須基于這些薄膜變形問題的精確解析解來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而數(shù)值計(jì)算結(jié)果通常難于滿足這一要求。
[0004]本發(fā)明，針對工程應(yīng)用問題的實(shí)際需求，研究環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜問題的精確解析求解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]環(huán)形薄膜在橫向集中載荷作用下的加載構(gòu)造，可以用來研制各種傳感器，并且在薄膜/基層體系的力學(xué)性能測試中也有重要應(yīng)用。事實(shí)上，薄膜結(jié)構(gòu)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(shù)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(yīng)力，相對于橫向載荷的作用而言，這一初始拉伸應(yīng)力即是這里所謂的預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力的存在改變了薄膜的力學(xué)行為。然而目前帶有預(yù)應(yīng)力的環(huán)形薄膜變形問題并沒有被解析求解，但如果不考慮預(yù)應(yīng)力的影響，則會對儀器、儀表設(shè)計(jì)以及力學(xué)性能測試等問題帶來精度損失。本發(fā)明，針對環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜在橫向集中載荷作用下這一加載構(gòu)造，給出了薄膜最大撓度的確定方法，主要
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
[0006]如圖1所示，將外半徑為a、內(nèi)半徑為b、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為ν、預(yù)應(yīng)力為σ ^的環(huán)形薄膜的內(nèi)周邊夾緊而外周邊固定夾緊，在重量為m的內(nèi)周邊夾緊裝置的中心處施加一個(gè)橫向集中載荷f，準(zhǔn)確測得內(nèi)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(shí)記
【權(quán)利要求】
1.一種確定橫向集中載荷下環(huán)形預(yù)應(yīng)力薄膜最大撓度的方法，其特征是:將外半徑為a、內(nèi)半徑為b、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為V、預(yù)應(yīng)力為σ ^的環(huán)形薄膜的內(nèi)周邊夾緊而外周邊固定夾緊，在重量為m的內(nèi)周邊夾緊裝置的中心處施加一個(gè)橫向集中載荷f，準(zhǔn)確測得內(nèi)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 = 25/3 312/3a2/3h2/3E_1/3F_2/3 σ。，其中 ji 是圓周率，同時(shí)記.ο.42a2
【文檔編號】G01N3/00GK104020036SQ201410275748
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】孫俊貽, 郭瑩, 何曉婷, 蔡珍紅, 鄭周練, 曹亮, 練永盛 申請人:重慶大學(xué)