膜材料之：双轴实验

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膜材料之：双轴实验

建筑用膜材，可分为涂层织物类膜材（G类膜材和P类膜材）和无织物类膜材（E类膜材）。

涂层织物类膜材一般由织物基材、涂层、面层构成。织物基材决定了膜材的力学性能，如强度和变形。涂层的作用是保护织物基材，防水、防潮、防污。面层用来保护涂层，同时具有自洁性、耐久性等作用。

涂层织物类膜材的基材是由某种纤维纺织的纱线通过不同方法编织而成的织物构成的，这就决定了这类膜材的几个重要特性：

材料非线性、正交各向异性、非弹性。

材料非线性：指材料的本构关系不是线性的，应力-应变关系不是直线。非线性的程度与膜材种类、应力水平有很大关系。

各向异性：是指材料的全部或部分物理、化学等性质随着方向的改变而有所变化，在不同的方向上呈现出差异的性质。正交各向异性是指在互相垂直的两个方向上具有不同的性能指标。

非弹性：指在重复荷载作用下，加载曲线和卸载曲线不重合。通俗说法就是：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后变形不能完全恢复。

涂层织物类膜材的力学参数包括：经向纬向的极限拉伸强度、拉伸断裂变形、撕裂强度、经向纬向的弹性模量、应力应变曲线等，主要通过单轴拉伸实验、双轴拉伸实验测得。

单轴拉伸实验可以测得膜材经向和纬向的极限拉伸强度、拉伸断裂变形等。

单轴拉伸实验比较常用，具体实验方法，在《FZ/T 60037-2013 膜结构用涂层织物 拉伸蠕变性能试验方法》有明确说明。

双轴拉伸实验可以测得膜材经向和纬向的弹性模量、剪切模量，以及裁剪设计的补偿值。

十字形试件实验是目前膜材双轴拉伸实验比较常用的方法，一般经向和纬向应力比分别为：

1:1、2:1、1:2、1:0、0:1

以下几张图例举了某几个品牌膜材的某几个型号的双轴拉伸实验结果。

一般来讲，涂层织物类膜材，除非生产厂商能够保证每批膜材的力学参数的稳定性，否则每一批膜材都应该进行双轴拉伸实验，测得数据供膜结构设计采用。