[發明專利]橫向均布載荷下環形薄膜最大應力的確定方法

有效

• 申請號: 202110410494.0
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113092040B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 孫俊貽;李博
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01N19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種橫向均布載荷下環形薄膜最大應力的確定方法，其特征在于：對一塊內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的最初平坦的環形薄膜施加一個橫向均布載荷q，使其產生軸對稱變形，其中，環形薄膜的楊氏彈性模量為E、泊松比為ν、厚度為h、內半徑為b、外半徑為a，環形薄膜內邊緣夾緊裝置的外半徑為b，環形薄膜外邊緣固定夾緊裝置的內半徑為a，那么在忽略了環形薄膜內邊緣夾緊裝置的自重后，基于對該環形薄膜軸對稱變形問題的靜力平衡分析，利用橫向均布載荷q的測量值，就可以確定出該環形薄膜軸對稱變形后的最大應力σ_m。

技術領域

本發明涉及一種橫向均布載荷作用下內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的環形薄膜最大應力的確定方法。

背景技術

從文獻查新的結果來看，迄今為止還沒有橫向均布載荷作用下內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的環形薄膜的軸對稱變形問題的解析研究成果，僅有橫向均布載荷作用下中心帶剛性板的環形薄膜軸對稱變形問題的解析研究成果。在橫向均布載荷作用下中心帶剛性板的環形薄膜的軸對稱變形問題中，環形薄膜和中心區域的剛性板同時受到了橫向均布載荷的作用。而在橫向均布載荷作用下內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的環形薄膜的軸對稱變形問題中，橫向均布載荷僅作用在環形薄膜上，環形薄膜內邊緣之內的中心區域沒有橫向均布載荷的作用。顯而易見，這兩個軸對稱變形問題是不相同的?；跈M向均布載荷作用下中心帶剛性板的環形薄膜軸對稱變形問題的解析研究成果，申請了發明專利“均布載荷下中心帶剛性板的環形薄膜最大應力的確定方法”(專利號：201610263954.0)。然而，橫向均布載荷作用下內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的環形薄膜的軸對稱變形問題的解析解，不僅對工程結構的設計、分析有意義，而且還可以為許多技術應用領域提供更大的研發空間，例如，用來研究薄膜/基層系統的粘附能測量、以及研制各種儀器儀表和各類傳感器等。因此，如果能夠獲得該解析解，這無疑是一件非常有價值的工作。

發明內容

本發明致力于橫向均布載荷作用下內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的環形薄膜軸對稱變形問題的解析研究，基于對橫向均布載荷作用下內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的環形薄膜軸對稱變形問題的靜力平衡分析，得到了該軸對稱變形問題的解析解，并在此基礎上給出了橫向均布載荷下環形薄膜最大應力的確定方法。

橫向均布載荷下環形薄膜最大應力的確定方法：對一塊內邊緣夾緊而外邊緣固定夾緊的最初平坦的環形薄膜施加一個橫向均布載荷q，使其產生軸對稱變形，其中，環形薄膜的楊氏彈性模量為E、泊松比為ν、厚度為h、內半徑為b、外半徑為a，環形薄膜內邊緣夾緊裝置的外半徑為b，環形薄膜外邊緣固定夾緊裝置的內半徑為a，那么在忽略了環形薄膜內邊緣夾緊裝置的自重后，基于對該環形薄膜軸對稱變形問題的靜力平衡分析，就可以得到所施加的橫向均布載荷q與該環形薄膜軸對稱變形后的最大應力σ_m之間的解析關系

其中，

β＝(1+α)/2，而b₀、b₁的值由方程

和

確定。