一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜弹性能的方法

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201410275799.5 

申 请 日：20140619 

发 明 人：何晓婷郭莹孙俊贻郑周练蔡珍红曹亮练永盛 

申 请 人：重庆大学 

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号 

公 开 日：20140827 

公 开 号：CN201410275799.5 

代 理 人：穆祥维 

代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 

摘　　要：本发明公开了一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜弹性能的方法：将外半径为a、内半径为b、厚度为h、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν、预应力为σ0的环形薄膜的内周边夹紧而外周边固定夹紧，在重量为m的内周边夹紧装置的中心处施加一个横向集中载荷f，那么基于这个轴对称环形预应力薄膜变形问题的静力平衡分析，利用测量值F＝m+f，则可以确定出薄膜的弹性能G。 

主 权 项：一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜弹性能的方法，其特征是：将外半径为a、内半径为b、厚度为h、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν、预应力为σ₀的环形薄膜的内周边夹紧而外周边固定夹紧，在重量为m的内周边夹紧装置的中心处施加一个横向集中载荷f，准确测得内周边夹紧装置的重量m、以及所施加的横向集中载荷f，记α＝b/a、F＝m+f、γ＝2^5/3π^2/3a^2/3h^2/3E^?1/3F^?2/3σ₀，其中π是圆周率，同时记$\begin{array}{c}\Delta ={\mathrm{\gamma \alpha }}^2\left(\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }+\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right){\mathrm{\gamma \alpha }}^2}{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}+\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }-\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right){\mathrm{\gamma \alpha }}^2}{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}\right)\\ -\gamma \left(\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }+\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right)\gamma }{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}+\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }-\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right)\gamma }{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}\right)\\ +\frac{\sqrt{2}\left(1-{\alpha }^2\right)\left(1-3\nu \right)}{2\left(1-\nu \right)}\end{array}$那么基于这个轴对称环形预应力薄膜变形问题的静力平衡分析，利用测量值F＝m+f，薄膜的弹性能G按照以下三种情形进行计算确定：情形①如果Δ＝0，那么薄膜的弹性能G为$\begin{array}{c}G=\frac{a^{2/3}{F}^{4/3}}{2^{11/6}{\pi }^{1/3}{h}^{1/3}{E}^{1/3}}(\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }+\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right)\gamma }{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}+\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }-\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right)\gamma }{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}\\ -\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }+\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right){\mathrm{\gamma \alpha }}^2}{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}}-\sqrt[3]{\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }-\sqrt{{\left(\frac{\sqrt{2}{\alpha }^2}{1+\nu }\right)}^2+{\left(\frac{\left(1-\nu \right){\mathrm{\gamma \alpha }}^2}{3\left(1+\nu \right)}\right)}^3}})\end{array};$情形②如果Δ＞0，那么薄膜的弹性能G为其中和的单位为弧度，和的值由公式和确定，其中情形③如果Δ＜0，那么薄膜的弹性能G为其中和的单位为弧度，和的值由公式和确定，其中所有参量皆采用国际单位制。 

关 键 词： 

法律状态：生效 

IPC专利分类号：G06F19/00;G01N3/00;G;G06;G01;G06F;G01N;G06F19;G01N3;G06F19/00;G01N3/00