一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜最大挠度的方法
【专利摘要】本发明公开了一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜最大挠度的方法：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最大挠度wm。
【专利说明】一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜最大挠度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及横向集中载荷下环形预应力薄膜最大挠度的确定方法。
【背景技术】
[0002]薄膜结构以及结构构件在许多【技术领域】都有广泛的应用，由于薄膜通常很薄，因而在横向载荷作用下往往呈现出较大的挠度，其变形问题通常具有较强的几何非线性，这些非线性变形问题的精确解析求解，通常十分困难，多数情况下仅能给出数值计算结果。
[0003]然而对于许多诸如膜片式仪器、仪表等设计问题，必须基于这些薄膜变形问题的精确解析解来进行设计，而数值计算结果通常难于满足这一要求。
[0004]本发明，针对工程应用问题的实际需求，研究环形预应力薄膜问题的精确解析求解。
【发明内容】
[0005]环形薄膜在横向集中载荷作用下的加载构造，可以用来研制各种传感器，并且在薄膜/基层体系的力学性能测试中也有重要应用。事实上，薄膜结构制作成型后，由于温度变化、湿度变化、制作工艺等诸多因素，多数情形下，会造成制作成型后的薄膜中存在着一定的初始拉伸应力，相对于横向载荷的作用而言，这一初始拉伸应力即是这里所谓的预应力，预应力的存在改变了薄膜的力学行为。然而目前带有预应力的环形薄膜变形问题并没有被解析求解，但如果不考虑预应力的影响，则会对仪器、仪表设计以及力学性能测试等问题带来精度损失。本发明，针对环形预应力薄膜在横向集中载荷作用下这一加载构造，给出了薄膜最大挠度的确定方法，主要
【发明内容】
如下:
[0006]如图1所示，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σ ^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 a = b/a、F = m+f、Y = 25/3 2/3a2/3h2/3E_1/3F_2/3 σ Q，其中 ji 是圆周率，同时记
【权利要求】
1.一种确定横向集中载荷下环形预应力薄膜最大挠度的方法，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V、预应力为σ ^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a =b/a、F = m+f、Y = 25/3 312/3a2/3h2/3E_1/3F_2/3 σ。，其中 ji 是圆周率，同时记.ο.42a2
【文档编号】G01N3/00GK104020036SQ201410275748
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】孙俊贻, 郭莹, 何晓婷, 蔡珍红, 郑周练, 曹亮, 练永盛 申请人:重庆大学