双轴经编织物膜梯形撕裂扩展机制及其拉剪耦合行为

针对经编织物类膜材，考虑纱线方向性及其细观力学结构，进行了系列纱线偏转(梯度15°)及裂缝参数下梯形撕裂试验及数值研究，探讨了撕裂强度及力学行为受参数影响规律，论证了裂纹扩展机制及其涉及的拉剪耦合行为特征。结果表明：裂缝扩展与主纱应力三角区及X形剪应力区的衍变存在显著关联，并据此可界定撕裂历程中各典型阶段。经纬纱间的协同变形及材料的拉剪耦合作用是材料撕裂性能表现出纱线方向依赖性的主要诱因，且随偏角趋于45°两因素均呈现出规律性变化，进而造成裂纹两向杂糅延展及撕裂抗力的“山脊”式变化规律的呈现。所得结论可为相关织物膜材的损伤分析及膜结构安全性评估提供有益参考。