从材料技术特性角度展开阐释分析, 聚氯乙烯膜材具备材料非线性特点, 拉伸技术过程中编织结构卷曲转换几何非线性特点, 以及能促使各组分材料之间在协同受力条件下摩搽接触非线性特点, 在力学行为方面, 该种材料整体上呈现大变形、非线性和各向异性的技术特点。在现阶段常规组织开展的工程设计活动过程中, 通常倾向于将聚氯乙烯膜材假设成一种线弹性材料类型, 由于在主要技术参数项目的选取和确定过程中不能全面充分地反应和迎合上述的力学技术行为特征, 在一定程度上给膜结构设计方案形成过程中的可靠性造成了不良影响。有鉴于上述研究背景, 本文将会围绕聚氯乙烯膜材各向异性超弹性本构模型论题, 展开简要阐释。

针对聚氯乙烯膜材本构模型展开的研究分析, 主要基于宏观表征模型, 以及细观机理模型两个具体方面加以展开。细观机理模型在形成过程中, 主要将聚氯乙烯膜材的细观结构特征和变形机理作为基点, 在纱线模拟基础上建构形成编织结构的数值模型或者是理论模型, 考量到经向纤维与纬向纤维之间存在的相互作用因素、纤维材料发生的卷曲变形因素、纤维材料与涂层之间发生的伸长因素, 以及纤维材料与涂层之间的相互摩擦等, 具体建构材料细观本构关系模型, 之后遵照实验过程中获取的相关数据, 反向推导获取模型中包含的各项相关参数。在现有的阶段性技术发展背景之下, 常见的细观模型主要有Perrce模型、Tessta模型、空间桁架模型、网格模型、Pargana模型等等。聚氯乙烯膜材的细观模型在现代纺织行业生产实践过程中具备广泛的百富策略白菜网, 参数预测准确度处于较高水平, 在具体百富策略白菜网过程中, 能够全面性地揭示膜材具备的宏观力学响应细观原理, 其主要技术缺陷, 在于计算量较大, 仅在材料层面分析中具备百富策略白菜网价值。

对照而言, 宏观表征模型在建构形成过程中将膜材视作均质连续体, 其主要技术功能, 在于针对聚氯乙烯膜材的复杂化力学行为展开描述和分析。该模型以平面线弹性正交各向异性本构模型作为基点, 参照实验探究和有限元方法, 研究分析中膜材弹性模量和泊松比等工程常数项目所具备时变特点, 并定量化测定分析膜材发生的各类型拉伸非线性行为。除此之外, 对于织物在屈曲过程, 以及成型过程中发生的大变形所引致发生的非线性各向异性现象, 拉-剪应力作用状态下织物主轴部分具备的非正交性, 以及应力耦合效应等多样化特定力学行为的本构模型的研究分析工作也已经进入了广泛开展阶段。举例论之, Peng等学者和Gong等学者基于连续介质力学理论的参考和借鉴, 建构形成了适合运用于二维性编织复合材料冲压成型技术条件下的超弹性本构模型, 并以此作为基点, 将单位体积条件下的应变能函数解耦处理成多个彼此不同的组成结构部分, 在充分考量关注拉剪耦合作用因素、剪切作用因素、应变率效应因素, 以及双拉耦合作用因素等多元化因素的影响制约作用条件下, 针对本构模型逐渐开展技术层面的改良优化。

对于聚氯乙烯膜材而言, 可以结合Spencer的纤维增强复合材料连续介质力学理论, 通过运用应变能函数W针对聚氯乙烯膜材的宏观力学技术特性展开刻画分析。在聚氯乙烯膜材之中, 其经向和纬向存在着相互缠绕编织的纤维束, 通过在应变能函数中引入初始性单位方向向量a0和b0来描述经向纤维束和纬向纤维束的初始方向, 其应变能函数W可以被表示为以右Cauhhy-Green应变张量C和与方向向量a0和b0相关的应变不变量l1为自变量的函数。其具体表达式为:

在公式 (1) 中, C表示Cauhhy-Green应变张量。

在模型中, Piola-Kirchhoff应力张量S可以借由总应变能函数W对应的应变张量C求偏导数获取, 其表达式为:

在公式 (2) 中, 表示总应变能函数对应变张量不变量参数所求得的偏导数, 而则表示应张量不变量的一阶导数。

基于前文论述纤维增强复合材料连续介质力学相关理论, 参照结合聚氯乙烯膜材本身具备的基础力学技术特点, 可以推导获取聚氯乙烯膜材具备的偏轴拉伸本构模型。

在聚氯乙烯膜材处于荷载作用条件下, 其主要借由基布承担机械荷载, 而基布是在经向纤维束和纬向纤维束在交替缠绕条件下编织形成。在聚氯乙烯膜材处在拉-剪耦合应力作用条件下, 伴随着具体施加的剪应力强度水平的逐渐提升, 经向纤维束和纬向纤维束通常会逐渐偏离其原有的初始性分布方向, 且经向纤维束和纬向纤维束之间的夹角也会相应地发生一定程度的变化。

在聚氯乙烯膜材接受拉伸处置过程中, 由于经向纤维束和纬向纤维束之间发生的相互摩搽作用, 通常会引致发生一定程度的能量耗散行为, 不符合超弹性本构模型描述的技术特点。在这一技术实践背景之下, 如果不考虑实际发生的卸载技术过程, 且实际经历的加载作用过程中发生的摩搽耗能较低, 则通常认为可以将拉伸技术处理过程中膜材变形实际需要消耗的能力, 近似性地等效为应变能, 而且这种近似化的技术处理过程, 通常也被百富策略白菜网于针对其他相关材料的超弹性技术分析模型的推导运算过程中。

遵照聚氯乙烯膜材本身具备的细观结构技术特点, 考虑到其涂层部分仅仅涂覆在基布结构之上, 主要作用在于防范和规避基布结构遭受外界环境因素的腐蚀和破坏, 通常认为在实施聚氯乙烯膜材拉伸技术处理过程中发生的变形能可以不加计算, 应当引起相关技术人员的充分关注。

围绕聚氯乙烯膜材各向异性超弹性本构模型论题, 本文择取聚氯乙烯膜材本构模型已有研究回顾, 以及聚氯乙烯膜材各向异性超弹性本构模型, 两个具体方面展开了简要阐释分析, 旨在为相关领域的研究人员, 以及我国聚氯乙烯膜材料生产企业的相关从业人员, 创造和提供扎实且充分的经验参考支持条件。切实制定和运用适当方案做好针对聚氯乙烯膜材料的本构模型研究分析, 并将研究成果在具体工业生产实践过程中加以合理运用, 对于实现对聚氯乙烯膜材料最优化实际百富策略白菜网目标具备重要意义。