Vorm-actieve constructies. Vrije Universiteit Brussel, Afdeling ...

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
1.8 Structurele eigenschappen: het bi-axiaal gedrag.
1.8.1 Algemeen.
Het materiaal is samengesteld uit:
- vezels: met een hoge elasticiteitsmodulus
- een coating: met een lage elasticiteitsmodulus.
Het weefsel, dat de belangrijkste structurele component is van het
membraan, is anistroop. Daarom is ook het composiet anisotroop.
Het feit dat bij aanvang de draden in de scheringrichting gestrekt
zijn en in de inslagrichting over en onder de scheringdraden lopen
(met uitzondering van de Ferrari membranen) betekent dat bij een
belasting in de inslagrichting de vezels zich eerst strekken.
snede door het weefsel,
loodrecht op de scheringrichting
belast in de inslagrichting
Fig. 80. Schijnbare rek.
Deze initiële rek van het membraan is dus slechts een schijnbare
rek, het is eerder een geometrische herschikking.
Het materiaal is soepel, weerstaat niet aan druk, enkel aan trek.
Om aan de verschillende externe belastingen te kunnen weerstaan
wordt een membraan voorgespannen (door interne over- of
onderdruk, of opgespannen in het oppervlak).
Dit betekent dat men, als men het structureel gedrag van de
constructie wil simuleren, het spannings-rek verloop van het
materiaal dient te kennen, terwijl het tegelijk in de verschillende
richtingen wordt opgespannen: dus bi-axiaal belast.
Wanneer er een belasting in de beide richtingen wordt
aangebracht, trachten beide vezelrichtingen zich te strekken.
Aangezien ze zich niet beide tegelijk volledig kunnen strekken, is
de resulterende geometrie functie van de verhouding van de
belastingen in de beide richtingen.
Een gespannen weefsel ondergaat dus een crimp-interchange, nl. de
kracht aangebracht in de eerste vezelrichting beïnvloedt de
vervorming in de andere en vice-versa.
Prof. M. Mollaert 47
P1
P2
d1
d2
P2
Fig. 81. Bi-axiale proef.
P1