平流层飞艇蒙皮膜材的撕裂性能研究

研究了平流层飞艇蒙皮膜材的撕裂性能.首先测得了膜材的单轴拉伸强度,然后对不同切缝长度和试件宽度的侧边切缝试件进行单轴拉伸撕裂试验.试验结果表明临界撕裂应力随着切缝长度的增大而减小,随试件宽度的增大而增大,但切缝长度的影响更加显著.基于修正的Shoji应力场理论和考虑内部缺陷的强度因子理论,通过试验数据计算得到了修正后的Shoji应力场理论参数和应力强度因子,结果表明理论值与试验值吻合良好.最后基于修正后的Shoji应力场理论,给出了飞艇蒙皮膜材的容许切缝长度.本文成果可为飞艇蒙皮材料的撕裂性能及切缝扩展机理的研究、结构安全控制和评估提供参考.

平流层飞艇蒙皮材料撕裂性能影响因素研究

以两种平流层飞艇蒙皮材料为对象,研究了切缝长度、覆盖层和编织密度对其撕裂性能的影响.首先,通过单轴拉伸试验确定了两种蒙皮材料的抗拉强度.然后,通过单侧边切缝试验得到了含不同切缝长度试件的临界撕裂应力.结果表明,蒙皮的临界撕裂应力随着切缝长度的增加而降低,切缝尖端的应力集中进一步降低了其撕裂强度.最后,通过对有、无覆盖层和两种不同编织密度试件的撕裂试验结果对比发现,编织密度小的蒙皮材料具有更高的撕裂强度;同时,覆盖层增加了切缝尖端的应力集中程度,使得蒙皮更易发生撕裂破坏.