1、隨著膜結構建筑的發(fā)展與膜材料的廣泛應用，建筑膜材料的力學性能愈來愈受到關注。由平紋或方平組織為基布的機織建筑膜材料，因織造工藝簡單、價格適中等優(yōu)點倍受青睞。機織建筑膜材料不同于一般性的其它建筑材料，它是一種基布處于中間、而兩側進行涂層所組成的柔性復合材料，其拉伸力學性能具有自身獨特的特點。而膜材料在膜結構的建筑中需要依據(jù)其在特定的張拉形狀來承受載荷或變形，因此，充分理解與把握膜材料在拉伸時和隨后的使用過程中的力學性能，對指導膜結構的設計

2、與構建十分必要。本課題將圍繞機織建筑膜材料經(jīng)緯向在拉伸時的非線性粘彈塑性能進行研究。
　　 通過對機織建筑膜材料經(jīng)緯向在拉伸時的非線性粘彈塑性能的研究，以期達到如下的目標:(1)給出膜材料在不同應力與不同作用時間條件下出現(xiàn)塑性變形的合理模型;(2)給出膜材料在蠕變條件下合理的非線性粘彈塑元件模型;(3)給出膜材料在不同應變與不同作用時間條件下出現(xiàn)塑性變形的合理模型;(4)給出膜材料在應力松弛條件下合理的非線性粘彈塑元件模型;(5

3、)在考慮塑性變形的基礎上，給出膜材料合理的非線性粘彈塑性單積分模型。
　　 在蠕變條件下，通過選擇不同的作用應力與不同的作用時間，對機織建筑膜材料經(jīng)緯向的塑性變形進行了試驗，從中找出，開始出現(xiàn)塑性變形的臨界值，并將機織建筑膜材料經(jīng)緯向的塑性變形看成是:應力差（應力值-應力臨界值）的冪函數(shù)與作用時間冪函數(shù)的乘積，對試驗數(shù)據(jù)進行了多元回歸分析，結果發(fā)現(xiàn):該模型可以很好地預測出材料的塑性變形量，進而再利用該模型對塑性變形中的瞬時塑性與

4、推遲塑性進行的分析，結果顯示:開始階段的瞬時塑性變形明顯高于在隨后的推遲塑性變形，而就推遲塑性變形而言，在先前時間段的塑性變形量又高于隨后時間段的塑性變形量，即:推遲塑性變形量隨作用時間的增加而較大幅度的減少。
　　 論文給出了機織建筑膜材料經(jīng)緯向各自五種不同應力9，000s的蠕變試驗，利用四個線性粘彈性模型，包括:四參數(shù)Burgers流體模型、三參數(shù)固體模型、五參數(shù)廣義Kelvin-Voigt固體模型與七參數(shù)廣義Kelvin-

5、Voigt固體模型，對試驗數(shù)據(jù)進行了擬合，從中發(fā)現(xiàn):七參數(shù)廣義Kelvin-Voigt線性粘彈性固體模型具有最好的擬合效果，且對于同類同方向膜材料而言，各個不同應力間與三個推遲時間相關的三個參數(shù)保持不變，以此為基礎，將該線性粘彈性模型修改為七參數(shù)非線性粘彈性模型與十四參數(shù)非線性粘彈塑型模型，同時，將十四參數(shù)非線性粘彈塑元件模型中的六個與推遲時間相關的參數(shù)合并為三個，其它與應力大小相關的八個參數(shù)合并為四個，再假定修改后的兩種非線性蠕變元件

6、模型中與推遲時間相關的三個參數(shù)與七參數(shù)線性粘彈性廣義Kelvin-Voigt固體模型中的三個與推遲時間的參數(shù)保持相同，將建筑膜材料的非線性原因看成僅來自于與應力相關的四個不同的參數(shù)，假定這些參數(shù)與不同的應力之間滿足四階多項式函數(shù)，借助上述五種不同應力條件下蠕變試驗的數(shù)據(jù)對四階多項式函數(shù)進行了擬合，并將擬合后的函數(shù)與機織建筑膜材料經(jīng)緯向的三種不同的其它應力、作用時間為1，200s的蠕變試驗進行了比較，結果發(fā)現(xiàn):該方法可以很好地預測不同應力

7、間的蠕變特性。
　　 在應力松弛條件下，通過選擇不同的應變與不同的作用時間，對機織建筑膜材料經(jīng)緯向的塑性變形進行了試驗，從中找出，開始出現(xiàn)塑性變形的臨界值，并將機織建筑膜材料經(jīng)緯向的塑性變形看成是:應變差（應變值-應變臨界值）的冪函數(shù)與作用時間冪函數(shù)的乘積，對試驗數(shù)據(jù)進行了多元回歸分析，結果發(fā)現(xiàn):該模型可以很好的預測出材料的塑性變形量，進而再利用該模型對塑性變形中的瞬時塑性與松弛塑性進行的分析，結果顯示:開始階段的瞬時塑性變形明

8、顯高于在隨后的松弛塑性變形，而就松弛塑性變形而言，在先前時間段的塑性變形量又高于隨后時間段的塑性變形量，即:松弛塑性變形量隨作用時間的增加而較大幅度的減少。
　　 論文給出了機織建筑膜材料經(jīng)緯向各自五種不同應變9，000s的應力松弛試驗，利用四個線性粘彈性模型，包括:三參數(shù)固體模型、三參數(shù)廣義Maxwell模型、五參數(shù)廣義Maxwell模型與七參數(shù)廣義Maxwell模型，對試驗數(shù)據(jù)進行了擬合，從中發(fā)現(xiàn):七參數(shù)廣義Maxwell線

9、性粘彈性模型具有最好的擬合效果，且對于同類同方向膜材料而言，各個不同應變間與三個松弛時間相關的三個參數(shù)保持不變，以此為基礎，將該線性粘彈性模型修改為七參數(shù)非線性粘彈性模型與十四參數(shù)非線性粘彈塑型模型，同時，將十四參數(shù)非線性粘彈塑元件模型中的六個與松弛時間相關的參數(shù)合并為三個，其它與應變大小相關的八個參數(shù)合并為四個，再假定修改后的兩種非線性應力松弛元件模型中與松弛時間相關的三個參數(shù)與七參數(shù)線性粘彈性廣義Maxwell模型中的三個與松弛時間

10、相關的參數(shù)保持相同，將建筑膜材料的非線性原因看成僅來自于與應變相關的四個不同的參數(shù)，假定這些參數(shù)與不同的應變之間滿足四階多項式函數(shù)，借助上述五種不同應力條件下應力松弛試驗的數(shù)據(jù)對四階多項式函數(shù)進行了擬合，并將擬合后的函數(shù)與機織建筑膜材料經(jīng)緯向的三種不同的其它應變、作用時間為1，500s的應力松弛試驗進行了比較，結果發(fā)現(xiàn):該方法可以很好地預測不同應變間的應力松弛特性。
　　 論文給出了機織建筑膜材料經(jīng)緯向六種不同的應力與作用時間分