专利名称：建筑膜结构预张力测量方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于工程测量与监测技术领域，具体涉及一种建筑膜结构预张力测量方法，以 及实现此方法的测量装置。
背景技术：
建筑膜结构的刚度是通过给膜材施加预张力来实现的。膜材的预张力越大，膜结构的 刚度就越大，其承受外荷载的能力就相应越强。然而，膜材的预张力越大，对施工张力设 备以及边界构件的锚固条件的要求就越高，其强度储备也就越低。但是膜材的预张力过小， 其平面外刚度就过小，在风、雨和雪等平面外荷载作用下，变形会很大，影响外观造型的 同时还可能使得屋面积水、积雪而影响结构的安全，造成工程事故。因此，膜结构中膜材 预张力的测量成为影响膜结构设计、施工和完工后工程验收的一个重要因素，也是膜结构 不同于其他类型结构的一个特点。
由此可知，研究膜结构的张力具有实际意义l.测量膜的预张力，控制膜张力与设计 值相符合，保证工程质量；2.通过有效地测量膜在不同荷载作用下的张力值，采取有效的 措施控制膜张力，可以防止膜褶皱松弛或被撕裂，防止或减少工程事故。
目前国内外测量建筑膜结构膜材张力的方法，主要有应变法、频率法、位移法和"拟 索法"等几种。下面对其中主要几种方法的原理作简要介绍 (一)激光光谱测试法(应变法) .
膜材是双向编织的玻璃纤维或聚酯纤维增强的树脂基复合材料，为正交异性材料，材 料主应力方向为纤维的方向，膜材在纤维方向上的抗拉性能主要决定于纤维的性能，而在 垂直于纤维的方向的抗拉性能主要决定于基材。由于膜材主要性能体现于抗拉性能，而基 材的抗拉性能与纤维相比差很大，同时膜材双向均有纤维，因此两个主应力方向的力学性 能均主要决定于纤维的性能。
激光拉曼光谱原来主要用于测定复合材料与基材界面的残余应力的，从以上的分析来 看，本方法是可以用于膜材预张力的测试的。膜材受拉力后，界面层中任何两个原子离开 平衡位置并在新的位置发生平衡，原子间的作用力随之改变。原子间的作用力决定着原子 的间距，而原子间的间距与原子振动频率有关。随着外加拉应力的增加，原子间距增加，
原子振动频率下降；反之在压应力下，原子间距减小，原子振动频率增加。这种振动频率 的变化可以用激光拉曼光谱测定出来，相应的就可以把原子间的变形测出来。
这种测试法就是利用激光拉曼光谱技术标定出纤维所受应变与拉曼光谱频率位移之 间的关系，然后用激光拉曼光谱仪测出膜材界层相邻纤维的拉曼光谱频率位移，从而换算 出纤维的应变，根据纤维的弹性模量，求出膜材纤维的应力。
为此，该方法要先测出伸直的纤维在不受荷载时的拉曼频率位移图，然后将纤维加上 一系列荷载，每一种荷载下都应对应着一定的应变值。同时，沿纤维长度测出其拉曼频率 位移图。根据国外的研究结果，纤维在不同的应变状态下，拉曼频率谱峰值与所受应变呈 线形关系(如图l所示)，所以标定实验要测出纤维在不同应变下的激光拉曼谱，最后给 出拉曼频率峰值位置与应变的关系直线。
此方法主要着眼点于膜材的纤维部分，而建筑膜材实际上是纤维基层与涂层合成的， 涂层对膜材的材料性质以及受力特性的影响是很大的，这种方法忽略了涂层的影响，显然 精确度是要打折扣的，而且此方法所用的仪器比较昂贵，要在实际工程中大范围推广也是 很困难的。
(二)频率测试法
在研究膜材的振动问题时，取膜材表面横向荷载？ = 0， X、 y向为弹性主方向时，可 取/^=0，存在有预张力A^、 A^不为零。则膜材的曲面微分方程为
式中W为圆频率，Z),、 D2、 A为膜材的刚度系数，『为膜的挠度，P为膜的密度，A为 膜的厚度。
如图2所示，长宽分别为a、 b四边简支的矩形膜材，也是整体膜结构的局部。设振型 ff为重三角级数；『=尤l;4sin，sin^，带入曲面微分方程。由于膜面上各点均
满足方程式，并且4,,,,-0，可得固有频率w的解。当膜材无预张力时，即^, = ^,=0时， 固有频率的解为
如果膜材存在预张力，膜材的固有频率还与预张力的值有关。膜材是正交异性材料，
其推导过程复杂，这里不推导。假设是各向同性材料，则膜材在无预张力状态下的固有频
率公式。
无张力状态下-
<formula>formula see original document page 6</formula>当存在预张力乂、札时A为修正系数
见<formula>formula see original document page 6</formula>可见频率与A^、 A^有密切关系。
实测膜结构上某点的iV,、 A^时，可以采用特制的设备，在膜材局部隔离出x、 y分别 为a、 b的矩形区域，使得区域边界条件为间支边，测出该区域局部矩形膜材的频率q， 然后调转方向使得y、 x分别为a、 b，再测出频率为6;2。 q 、 ^均与该局部的A^、 A^有 关系，可建立两个方程，解出的iV,、 A^即是在局部的预张力。
在这种方法的所用的基频的公式中含有膜的抗弯刚度项，实际上是按照板的理论在计 算膜，但是膜是柔性结构，不考虑其抗弯刚度，所以该方法在理论上存在缺陷。如果在理 论上加以修正，只要能通过更好的方法测试出更精确的膜材的基频，这种方法应该是可行 的。
(三)位移法
膜结构在日本的应用比较广，在膜张力测量研究方面也有一些成果。鹿岛建设株式会 社开发的膜张力测量装置由一个丙烯酸容器、 一个真空泵和一个具有计算数字显示功能的 测量盒组成。容器内安装有一个非接触式位移传感器和一个气压计。容器为底面开口的盒 子，平面形状是200mmX500mm的长圆形，两端是直径为200mm的半圆弧。在测量时 首先，把容器底面贴紧在膜材表面上，形成一个封闭的空间，通过与它连接的真空泵将容 器的气体降低到一个特定的水准，此时容器底面所围的膜面在均匀负压作用下向容器内凹 陷。紧接着，用非接触式位移传感器量测膜材的最大凹陷位移。最后，通过预先标定的膜 张力与凹陷位移关系演算出膜张力。因此，这是一种在恒定荷载作用下应用位移法测量膜 张力的装置。容器是带圆角的长圆形，这样就可以分别测量膜材在经向和纬向的膜张力。
在容器长向的膜张力对位移的影响要比短向小得多，可以近似地忽略不计。于是，容器短 向的膜张力可以根据位移求出。膜材的材质、涂层、厚度、经维双向的杨氏模量等参数以 及膜材表面与容器底面间摩擦系数都对膜材的位移有影响。对于不同的膜材，这些因素是 不同的。因此，对不同的膜材必须分别进行标定试验。
通过标定试验获得各种膜材的膜张力与凹陷位移之间的相关公式，就可以使用这种装 置在实际膜结构中测量相应膜材的膜张力。
这种方法就是适用的范围受到已经标定的膜材种类的限制。使用该方法，对不同种类、 不同厚度以及同一种类膜材的经向和纬向也都必须先标定位移与应力关系曲线，工作量巨 大。因此，这一方法的精度也很有限。 (四)拟索法
国内目前对膜结构张力测量方面的研究还很少，邓长根、张其林、孙战金在膜材张力 测量方面作了一些研究工作，并取得了一些成就。
孙战金写的"建筑膜材预张力值测试的理论和实验研究"一文中提出了膜材张力测量 的"拟索法"。其基本思路是对一个膜结构的局部区域而言，当该矩形区域尺寸长边的
长度与短边的长度之比b/a足够大时，可认为该区域在平面外均布荷载《作用下的受力性 能与单向板类似。这样，在平面外均布荷载作用下，单向板中心点的平面外位移与短向的 应力主要决定于板短向的性质和跨度而与长向的参数关系较小，经计算发现当b/a>5时，
不考虑长向的影响所造成的误差可以足够小。有了这样的结论，那么对单向板尺寸膜块的 研究就可转化为对模块长向中心单位宽度的膜条的研究，而此单位宽度的膜条力学性能和 具有与膜条同样面积，弹性模量又与膜材短向弹性模量一样的索的力学性能一致，这样， 解决膜材预张力测量问题也就可以通过有关单索的理论加以修正来进行讨论。通过一系列
的理论推导，得出了关于拟索法测量膜材张力的理论公式
<formula>formula see original document page 7</formula>
式中//——膜单位长度的张力；//。——膜单位长度的预张力；五'——为等效弹性模量;
/——为膜区域中心点的位移；/——膜区域短边的跨度
在实测过程中，只要在同样的条件下在测点处施加比较接近的两级荷载仏、^，实测
得荷载下的中心点位移乂、 /2，然后算出相应的/f,、 //2;把两组数据乂、 g)和
(&、 /2、 //2)代入理论公式可求得预张力//0。
此方法本质类似于位移法，只是在理论上用索的理论近似地进行膜的计算。此方法还 有个优点在于引入了没有实际意义的等效弹性模量五'，而可以不用去关心膜材的实际弹 性模量，从而消除了弹性模量五提供不准确的影响，降低了这一因素所造成的误差，在一 定的程度上提高了测量的精度。但此方法在实际的测量中，其边界条件难以满足，且测量 过程比较复杂，测量的装置携带也不方便。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种方便快捷、精度高的建筑膜 结构预张力测量方法。
本发明的另一目的是提供一种结构简单，测量方法简单、适用范围广；而且，测量数 据可靠的建筑膜结构预张力的测量装置。
本发明的目的是这样实现的建筑膜结构预张力测量方法，其特征在于，包括如下
步骤
A) 将一质点小球入射一固定边界的张拉膜面，使膜面产生振动，同时小球被弹回；
B) 测量同一固定边界的张拉膜面内小球的入射速度1V返回速度V,，膜面中点最大
位移(振幅)rmax，以及小球的质量m。；调换经纬方向重复测量出7;M、 VQ、 V,;
C)根据公式
<formula>formula see original document page 8</formula>
以及步骤B)测得的两组7;皿、v。、 v,值，求解得到膜面张力o^和a^; 公式中/z为膜材厚度，a为矩形膜材沿x向长度，6为矩形膜材沿j;向长度，rmax 为膜材中心最大位移(即振幅)，cr&为x向初拉应力，a^为；;向初拉应力，^为;c向弹性
模量，^为y向弹性模量；各个量的单位采用国际单位制。
建筑膜结构预张力测量装置，其特征在于，由测量盒与控制盒组成；测量盒与控制 盒之间电连接；其中，
测量盒由透明的盒体、小球发射与接收装置、小球参数测量装置、真空泵和位移传 感器组成；盒体开口向下，开口边缘设有槽状吸盘；小球发射与接收装置设于盒体正上方， 小球参数测量装置设于小球发射与接收装置的下方；小球参数测量装置由位移传感器测量 振幅7;_ ，并通过数据线将测量结果传输到控制盒；
控制盒由外壳、控制电路板、显示面板和电源组成；控制盒正面上包含电源开关、抽 气开关、检测按扭、工作状况指示灯和显示屏；其背面设有电源、连接线的接口。
本发明建筑膜结构预张力测量方法的计算模型是建立在实际工程的基础之上其基本 的思想就是用一个看作质点的小球入射一固定边界的张拉膜面，使膜面产生振动，同时小
球被弹回。在此过程中可以由小球的入射速度v。，返回速度v,，膜面中点最大位移(振幅) 以及小球的质量 ，来推导出膜面张力C7。,和cr^。理论推导的思想是利用膜振动耗
散的能量与小球动能的损失相等来得到V。、 Vi、Tmax, W与预张力CT。,和C7。》的关系式。推
导中膜面看成正交异性膜，小球要看成质点，但要考虑其质量。推导膜面振动时要按照精 确的大挠度进行。
相比现有技术，本发明具有如下优点
1. 本发明建筑膜结构预张力测量方法以薄膜大挠度理论为基础，较以前的方法，其 在理论上更接近实际，理论精度更高；
2. 此方法适用于各种膜材，能测出膜材正交两个方向的预张力，且能测量膜在不同 的荷载作用下的张力，能很快应用到实际工程中；
3. 该装置结构简单、成本较低，应用十分方便；
4. 本测量装置操作简单方便，且能立即读出测量数据；
5. 本测量装置测量精度高，且在测量的时候不破坏膜材，测量后不影响膜结构的正 常使用；
6. 本测量装置体积小，便于携带，经济实用，任何外界环境下都能进行测量。
图1是拉曼频率峰值与拉伸应变的直线关系图2是四边简支的矩形膜材示意图3是本发明测量建筑膜结构预张力装置示意图4是本发明建筑膜结构预张力测量方法的测试法原理图5是建筑膜膜面中点最大位移(振幅)i;^示意图。
具体实施例方式
参见图4， 一种建筑膜结构预张力测量方法，本发明为弹射法，包括如下步骤
A) 将一质点小球入射一固定边界(0*6)的张拉膜面，使膜面产生振动，同时小球 被弹回；
B) 测量同一固定边界的张拉膜面内小球的入射速度v。，返回速度v,，膜面中点最大
位移(振幅)7;nax，以及小球的质量m。；调换经纬方向重复测量出7;M、 v。、
C)根据公式
乂
7T + —
32
——￡
T—2
4w0(v02-v,2)
以及步骤B)测得的两组7;^、 v。、 v,值，求解得到膜面张力(J。,和C7。,
公式中/z为膜材厚度，fl为矩形膜材沿x向长度，6为矩形膜材沿y向长度，rraax
为膜材中心最大位移(即振幅)，C7。，为X向初拉应力，0^为少向初拉应力，^为X向弹性
模量，g为y向弹性模量；各个量的单位采用国际单位制。
本发明通过对膜材受力特性的理论研究，提出测量膜材预张力的"弹射法"，再通过 实验验证理论的正确性，最后做出能应用于工程实际的测量仪器。本方法可以直接应用于 膜结构预张力测量的工程实际中，是一种简便而有效的测量方法。具有方法新颖、方便快 捷和精度高的优点，在实际工程中应用范围较广。
本发明的理论根据是
(1) 应用薄膜大挠度理论建构膜结构预张力与入射小球参数的理论模型；
(2) 根据膜材的材料特性，建立模拟膜材特性的有限元模型，进行大量的数值分析 计算，从数值分析上验证理论的正确性；
(3) 进行实验研究，验证理论与数值计算的正确性(通过具有不同预张力水平、不 同的膜材规格、不同的冲击荷载水平下的膜实验验证理论的正确性)。
张拉膜结构的张力测量的理论模型计算模型是建立在实际工程的基础之上其基本的 思想就是用一个看作质点的小球入射一固定边界的张拉膜面，使膜面产生振动，同时小球 被弹回。在此过程中可以由小球的入射速度v。，返回速度V,，膜面中点最大位移(振幅)
7;nax，以及小球的质量附。，来推导出膜面张力c^和 "理论推导的思想是利用膜振动耗
散的能量与小球动能的损失相等来得到v。、 v,、 7;鹏、w与预张力a。,和 y的关系式。推
导中膜面看成正交异性膜，小球要看成质点，但要考虑其质量。推导膜面振动时要按照精 确的大挠度进行。理论计算模型如下图2所示
经过推导，并简化，可得到实用公式:
<formula>formula see original document page 11</formula>
公式中A为膜材厚度，a为矩形膜材沿;c向长度，6为矩形膜材沿y向长度，7_为
膜材中心最大位移(即振幅)，C7。，为x向初拉应力，c^为少向初拉应力，^为x向弹性模
量，^为y向弹性模量，m。为小球质量，v。为小球入射速度，v,为小球反弹回入射点时
的速度。各个量的单位采用国际单位制。
公式中，7_、 v。、 v,是需要测量的量，c^和c^是待求的量，而其j也量为材料参数
和几何尺寸，是己知量。但是要注意的是公式中有a^和cr。,两个待求的量，所以必须要
测量出同一点的两组不同值的7^、 v。、 v,，才能根据(1)式解得 和o"^。
在实际的工程中可以通过这样的方式来得到不同值的两组7^、 v。、 测量盒做成矩形的，所以首先将测量盒的长边与膜材的经向(即x向)平行，测量盒的 短边与膜材的纬向(即y向)平行，这时测出一点的第一组测量参数L、 v。、 V然后在同
一点将测量盒的长边与膜材的纬向(即y向)平行，测量盒的短边与膜材的经向(即x向)平 行，这时测出这一点的第二组测量参数7^、《、《。这样就可以把这两组数据分别代入 公式(l)，得到两个方程，联立求解这两个方程就可以解得一点出 ,和o^。所以公式也可
写成
<formula>formula see original document page 11</formula>)
(2)
按照此公式编计算机程序，当测得7;狀、v。、 v,和 ;狀、《、v;后，可通过计算机控制
技术直接读出(J。,和0^(iV。j/2. ，这将在装置的设计与实现中详细叙述。
参见图3，实现上述建筑膜结构预张力测量方法的装置，由测量盒与J空制盒组成；测
量盒与控制盒之间电连接；其中，
测量盒由盒体l、小球发射与接收装置2、小球参数测量装置3、真空泵4和位移传感
器5组成；盒体l开口向下，开口边缘设有槽状吸盘6;小球发射与接收装置2设于盒体1 正上方，小球参数测量装置3设于小球发射与接收装置2的正下方；位移传感器5测量膜
的振幅Tmax(参见图5)，并通过数据线将测量结果传输到控制盒7。另外，盒体l由透明
材料制成，以方便观察内部小球的发射情况；当然，并不限于一定要透明材料制成。
所述小球发射与接收装置2是圆筒状结构，里面设置弹簧发射器，发射器前面设有与 发射器联动的单向挡板；弹簧发射器采用现有公知技术即可。当小球发射时，挡板自动开 启让小球通过，当小球反弹回来后挡板自动关闭，不让小球下落。所述小球参数测量装置 3是一个激光测速仪，装在小球发射与接收装置的正下方，其测速孔同小球发射与接收装 置2的发射孔对应，当检测开关开启时，激光测速仪就开启测量。
控制盒7由外壳、控制电路板、显示面板和电源组成；控制盒7正面上包含电源开关、 抽气开关和检测按扭8，工作状况指示灯9和显示屏；其背面设有电源、连接线的接口。
盒体l采用透明的有机玻璃制成，有机玻璃测量盒主要用于形成膜面的封闭区域，以 保证实际膜面边界与理论模型的简支边界符合。有机玻璃测量盒上装有沿测量盒下口边的 槽状吸盘，测量盒依靠此吸盘吸住膜面，使其形成封闭的四边形膜面，此四边形膜面可以 抽象为四边简支的薄膜；吸盘又是靠真空泵抽气而产生吸力的。装在测量盒上面正中间的 小球发射与接收装置2用于发射和接收小球，小球参数测量装置3用于测量小球的参数(入
射时速度v。、接收时速度v,)。当小球由此装置发射垂直入射到膜面而后反弹被此装置接收 的过程中，装在小球发射与接收装置2下面的小球参数测量装置3可以准确测量小球参数。
装在测量盒上的位移传感器5用来测量膜材中心最大位移(即振幅)t;皿。测量盒与控制
盒之间的电连接信号线将测得的小球参数的具体数据传到控制盒。通过控制盒内的计算机 程序将小球参数演算成膜面张力，再通过显示屏将张力值显示出来。控制盒内的计算程序 根据理论推导的公式进行编制。控制盒上的电源开关用来开关电源；抽气开关控制抽气；
检测开关用来控制检测的进行，按一次检测一次。控制盒上的指示灯9用来指示电源、抽
气和检测状态。控制盒和检测盒上都设置有连接线和电源线接口。本发明测量建筑膜结构
预张力装置的测量控制、数据处理和显示功能都由控制盒7来完成。 使用本装置，测量建筑膜结构预张力的具体步骤如下
1) 按下电源开关按扭，接通电源，同时电源指示灯亮起。
2) 将测量盒扣在受张力的膜面上，尽量让盒边平行膜材的经向或纬向。
3) 按下抽气开关按扭，同时抽气指示灯亮起。这时真空泵开始抽气，使得测量盒下 口边的吸盘吸住膜面；这样测量盒下口形成一个封闭区域的正方形膜面。
4) 当步骤3)完成达到可以测量的要求后，测量指示灯亮起，表示可以进行测量了， 这时要关闭抽气开关。
5) 按一下测量开关按扭，同时位移传感器开启，小球参数测量装置开启，小球发射 装置发射出小球并弹回；也在此同时，连接线将测得的小球参数和膜面中点最大位移传到 控制盒储存在计算机系统中。
6) 关掉除电源开关的所有开关，将测量盒在原处以矩形膜面的中心为圆点，将测量 盒旋转90度后，再重复步骤3)到步骤5)。
7) 按下计算开关，这时计算机开始计算出C7。,和CT^，并将其值显示在显示屏上。
需要测不同点的张力值就重复以上步骤。且在每次测量前要按下清空开关将以前的数 据清空。清空指示灯亮说明已经清空，可以进行测量。如果不亮说明有数据没清空，不能 进行测量。
权利要求
1、建筑膜结构预张力测量方法，其特征在于，包括如下步骤A)将一质点小球入射一固定边界的张拉膜面，使膜面产生振动，同时小球被弹回；B)测量同一固定边界的张拉膜面内小球的入射速度v0，返回速度vt，膜面中点最大位移(振幅)Tmax，以及小球的质量m0；调换经、纬方向重复测量出Tmax、v0、vt；C)根据公式以及步骤B)测得的两组Tmax、v0、vt值，求解得到膜面张力σ0x和σ0y；公式中h为膜材厚度，a为矩形膜材沿x向长度，b为矩形膜材沿y向长度，Tmax为膜材中心最大位移(即振幅)，σ0x为x向初拉应力，σ0y为y向初拉应力，Ex为x向弹性模量，Ey为y向弹性模量；各个量的单位采用国际单位制。
2、建筑膜结构预张力测量装置，其特征在于，由测量盒与控制盒组成；测量盒与控 制盒之间电连接；其中，测量盒由盒体(1)、小球发射与接收装置(2)、小球参数测量装置(3)、真空泵(4) 和位移传感器(5)组成；盒体(1)开口向下，开口边缘设有槽状吸盘(6);小球发射与 接收装置(2)设于盒体(1)正上方，小球参数测量装置(3)设于小球发射与接收装置(2)的下方；小球参数测量装置(3)经位移传感器测量被测膜面的振幅7;M，并通过数据线将测量结果传输到控制盒(7);控制盒(7)由外壳、控制电路板、显示面板和电源组成；控制盒(7)上设有电源 开关、抽气开关、检测按扭、工作状况指示灯和显示屏；其背面设有电源、连接线的接口。
3、 根据权利要求2所述的建筑膜结构预张力测量装置，其特征在于，所述小球发射 与接收装置(2)包括弹簧发射器，以及与弹簧发射器联动的单向挡板。
4、 根据权利要求2所述的建筑膜结构预张力测量装置，其特征在于，所述小球参数 测量装置(3)是一个激光测速仪，设于小球发射与接收装置的下方，其测速孔同小球发 射与接收装置(2)的发射孔对应。
5、 根据权利要求2、 3或4所述建筑膜结构预张力测量装置的使用方法，其特征在于， 包括如下步骤1) 按下电源开关按扭，接通电源，同时电源指示灯亮起；2) 将测量盒扣在受张力的膜面上，尽量让盒边平行膜材的经向或纬向；3) 按下抽气开关按扭，真空泵开始抽气，使得测量盒下口边的吸盘吸住膜面，这样 测量盒下口形成一个封闭区域的正方形膜面；同时抽气指示灯亮起；4) 当步骤3)完成达到可以测量的要求后，测量指示灯亮起，再关闭抽气开关；5) 按一下测量开关按扭，同时位移传感器开启，小球参数测量装置开启，小球发射 装置发射出小球并弹回；同时，位移传感器连接线将测得的小球参数和膜面中点最大位移 传到控制盒储存在计算机系统中；6) 关掉除电源开关的所有开关，将测量盒在原处以矩形膜面的中心为圆点，将测量 盒旋转90度后，再重复步骤3)到步骤5);7) 按下计算开关，这时计算机开始计算出C7&和a"，并将其值显示在显示屏上。
全文摘要
本发明提供一种建筑膜结构预张力测量方法及测量装置，该方法步骤如下将一质点小球入射一固定边界的张拉膜面，使膜面产生振动，同时小球被弹回；测量同一固定边界的张拉膜面内小球的入射速度v<sub>0</sub>，返回速度v<sub>t</sub>，膜面中点最大位移(振幅)T<sub>max</sub>，以及小球的质量m<sub>0</sub>；调换经纬方向重复测量出T<sub>max</sub>、v<sub>0</sub>、v<sub>t</sub>；根据公式π<sup>2</sup>habT<sub>max</sub><sup>2</sup>[((σ<sub>0x</sub>/a<sup>2</sup>)+(σ<sub>0y</sub>/b<sup>2</sup>))+(π<sup>2</sup>/32)((E<sub>x</sub>/a<sup>4</sup>)+(E<sub>y</sub>/b<sup>4</sup>))·T<sub>max</sub><sup>2</sup>]＝4m<sub>0</sub>(v<sub>0</sub><sup>2</sup>-v<sub>t</sub><sup>2</sup>)并测得两组T<sub>max</sub>、v<sub>0</sub>、v<sub>t</sub>值，求解得到膜面张力σ<sub>0x</sub>和σ<sub>0y</sub>。本方法以薄膜大挠度理论为基础，较以前的方法，其在理论上更接近实际，理论精度更高；适用于各种膜材，能测出膜材正交两个方向的预张力，且能测量膜在不同的荷载作用下的张力，能很快应用到实际工程中。该装置结构简单、成本较低，应用十分方便。
文档编号G01L1/00GK101387563SQ20081023295
公开日2009年3月18日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年10月29日
发明者何晓婷, 刘长江, 孙俊贻, 郑周练, 陈山林, 颜禧仕 申请人:重庆大学