涂层织物类膜材简化桁架模型研究

马奔，郝圣杰，徐俊豪，赵玉帅

中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

摘 要：在单胞模型的基础上,提出了一种用于预测涂层织物类膜材料力学性能的简化桁架模型。根据组分材料拉伸试验数据,选取以真应变为变量的四次多项式描述纤维束拉伸非线性行为,采用理想弹塑性模型反映涂层的力学响应,并结合扫描电镜试验获取膜材的细观结构尺寸参数。通过ABAQUS有限元软件及UMAT子程序实现上述模型,对膜材的拉伸性能进行预测。结果表明:整体预测结果较好,最大误差约为20%。形成误差的主要原因是纤维束间及纤维束与涂层间的接触非线性不能在模型中得到体现。

关键词：涂层织物类膜材;简化桁架模型;力学性能;非线性;