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一種確定周邊夾緊的圓薄膜集中力下薄膜撓度值的方法
【專利摘要】本發明公開了一種確定周邊夾緊的圓薄膜集中力下薄膜撓度值的方法：將半徑為a、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為v的圓薄膜，在其周圈固定夾緊，采用一個帶有無摩擦平底的半徑為b的圓柱體作為加載軸，在圓薄膜的中心處施加一個橫向載荷F，加載時圓柱體與圓薄膜保持在同一軸線上，并記α=b/a，那么基于這個軸對稱圓薄膜問題的靜力平衡分析，利用載荷測量值F，則可以準確確定出點r處的薄膜撓度值w(r)。
【專利說明】一種確定周邊夾緊的圓薄膜集中力下薄膜撓度值的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及周邊夾緊的圓薄膜在集中力作用下的薄膜撓度值確定方法。
【背景技術】
[0002]薄膜結構在機械、電子、生物工程等領域有著廣泛的應用，然而由于薄膜很薄，因而在載荷作用下通常呈現出較大的撓度，即屬于幾何非線性變形問題，這些非線性變形問題的精確解析求解，通常十分困難，多數情況下僅能給出數值計算結果。
[0003]然而，對于許多諸如膜片式儀器儀表等設計問題，必須基于這些薄膜問題的精確解析解來進行設計，而數值計算結果通常難于滿足這一要求。
[0004]本發明，針對工程應用問題的實際需求，研究圓薄膜結構的精確解析求解問題。

【發明內容】
[0005]周邊夾緊的圓薄膜在集中力作用下的加載構造，可以用來研制各種傳感器，并且在薄膜/基層體系的力學性能測試中也有重要應用。本發明，針對這一圓薄膜結構的加載構造，給出了薄膜撓度值的確定方法，主要
【發明內容】
如下:
[0006]如圖1所示，將半徑為a、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為V的圓薄膜，在其周圈固定夾緊，采用一個帶有無摩擦平底的半徑為b的圓柱體作為加載軸，在圓薄膜的中心處施加一個橫向載荷F，加載時圓柱體與圓薄膜保持在同一軸線上，并記a=b/a，那么基于這個軸對稱圓薄膜問題的靜力平衡分析，容易得到:
[0007]①如果
[0008](1+V) (3-α 2)=4，
[0009]則點r處的薄膜撓度值為
[0010]
【權利要求】
1.一種確定周邊夾緊的圓薄膜集中力下薄膜撓度值的方法，其特征是:將半徑為a、厚度為h、楊氏彈性模量為E、泊松比為V的圓薄膜，在其周圈固定夾緊，采用一個帶有無摩擦平底的半徑為b的圓柱體作為加載軸，在圓薄膜的中心處施加一個橫向載荷F，加載時圓柱體與圓薄膜保持在同一軸線上，并記a=b/a，那么基于這個軸對稱圓薄膜問題的靜力平衡分析，利用載荷測量值F，點r處的薄膜撓度值w (r)，可以按照以下三種情形進行計算確定:情形①如果(1+ V) (3-α 2)=4， 則點r處的薄膜撓度值為
【文檔編號】G01N3/00GK103837400SQ201410111113
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月24日
【發明者】孫俊貽, 何曉婷, 蔡珍紅, 鄭周練, 曹亮, 練永盛, 榮陽 申請人:重慶大學