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摘要
膜结构的设计过程高度依赖于数值计算，精准的材料模型是分析膜结构力学行为的首要前提。本文基于非线性连续介质力学理论，推导得到了聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）建筑膜材的超弹性本构模型。其中，将总应变能分解为基体应变能、纱线拉伸应变能和描述纱线间相互作用的应变能，分别来反映基体各向同性响应和纤维各向异性响应。在此基础上，推导了双轴拉伸下模型的一般表达式，给出了模型参数的求解方法，并通过ABAQUS软件的自定义材料子程序进行了验证分析。结果表明：该模型从应变能的角度明确了膜材内部各组分材料在抵抗外荷载时的贡献，很好地预测了膜材的双轴拉伸力学性能，能有效地表征膜材大变形、各向异性、非线性及受应力比影响的力学特点。
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