CN109406256A - 一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，属于膜工程技术领域，解决了现有技术中膜材试件在夹具中打滑、顶破装置成本较高且多不适用于涂层织物的技术问题。本发明提供了一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，包括夹具、添加预应力单元、计算机系统、支架、控制系统、丝杠、传感器、调速系统、横梁、冲头及数据采集器；支架包括立柱和基座，基座设于地上，夹具设于基座上，立柱上设有横梁和伺服电机，立柱侧方设有丝杠和调速系统，横梁上方设有控制器，控制器与控制系统相连；冲头固定于横梁上并与控制器相连。本发明提供的顶破试验装置用于膜工程应用中涂层织物的力学性能测试研究，为膜结构的顶破破坏设计提供参考依据。

Description

一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置

技术领域

本发明涉及膜结构工程技术领域，尤其涉及一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置。

背景技术

实际工程应用中，膜结构是由多种高强薄膜材料及加强构件通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状，膜结构事先进行预应力的施加，在边界进行张拉使膜面处于一定的预应力状态下，以保证其能承受一定的外荷载作用。

膜结构长期暴露于外界，不可避免地受到各种荷载的作用，这就使得膜材产生一定的变形或是缺陷，在膜面张力的作用下，细观裂纹等缺陷会扩展，造成膜结构的局部破坏甚至整体破坏。因此模拟实际过程中膜结构使用及破坏过程很有必要。

现有的添加预应力的涂层织物膜材顶破装置不仅结构复杂、价格昂贵，并且所使用的夹具夹持效果差，容易产生打滑现象，造成试验结果误差存在较大误差。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，用以解决现有添加预应力的涂层织物膜材顶破装置结构复杂、价格昂贵，且其夹具夹持效果差等技术问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，包括夹具、添加预应力单元、计算机系统、支架、控制系统、丝杠、传感器、调速系统、横梁、冲头及数据采集器；支架包括立柱和基座，基座设于立柱底部，所述夹具设于基座上，立柱上方设有横梁和伺服电机，立柱侧方设有丝杠和调速系统，横梁的上方设有控制器，控制器与控制系统相连；冲头的一端固定于横梁上并与控制器相连，另一端与十字形膜材试件上表面中心垂直设置；夹具用于固定十字形膜材试件，添加预应力单元用于对十字形膜材试件添加预应力。

优选地，添加预应力单元包括膜材连接件、膜材固定件、拉力传感器、牵引件和张拉钢框架，膜材连接件与十字形膜材试件的牵引区固定连接，膜材连接件与拉力传感器的一端连接，拉力传感器的另一端与牵引件连接；膜材连接件的两端与张拉钢框架可拆卸连接；

所述张拉钢框架用于固定添加预应力后的十字形膜材试件。

优选地，十字形膜材试件包括顶破区以及与顶破区侧边相接的翼缘；沿垂直于顶破区侧边方向，翼缘分为夹持区和牵引区，夹持区与顶破区的侧边相接；牵引区与所述添加预应力单元连接。

优选地，夹具包括第一至第三固定件和夹具支架；第一固定件和第二固定件用于夹持膜材试件，第一固定件和第二固定件之间设有相互配合的凹凸槽结构；第二固定件设置于夹具支架上并与夹具支架可移动连接，第三固定件设于第一固定件和第二固定件的侧面，第三固定件用于夹持第一固定件和第二固定件。

优选地，第二固定件包括第一下盖板至第四下盖板；第一下盖板至第四下盖板上设有与第一固定件凹凸槽结构对应的凹凸槽结构；第一下盖板至第四下盖板上均设有滑槽结构，且各滑槽长度与各对应盖板长度相等；其中，第二下盖板的第一端设于第一下盖板的第二端滑槽内；第三下盖板的第一端设于第二下盖板的第二端滑槽内；第四下盖板的第一端设于第三下盖板的第二端滑槽内；第一下盖板的第一端设于第四下盖板的第二端滑槽内。

优选地，第一下盖板至第四下盖板上均设有锁紧机构，所述锁紧机构包括卡位块和卡紧件；卡位块穿过滑槽结构与卡紧件可拆卸连接；卡位块与卡紧件拧紧时，第一下盖板至第四下盖板处于固定状态；卡位块与卡紧件松开时，第一下盖板至第四下盖板处于滑动状态。

优选地，凹凸槽结构咬合后的侧面设有侧向间隙，侧向间隙尺寸为3～7mm。

优选地，凹凸槽结构的棱角处采用倒角处理。

优选地，第三固定件为F型夹具、C型夹具和G型夹具中的一种；

优选地，冲头端部采用平头型、圆头型和尖头型中的一种；

冲头的材质包括钢制、木制和石制，冲头圆柱形端部的直径为5-30mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

首先，为了更贴进于涂层织物膜材在实际工程应用中的破坏情况，在涂层织物膜材顶破前利用添加预应力单元对十字形膜材试件添加预应力，研究涂层织物在受力状态下的顶破性能。

其次，采用第一至第四上盖板和第一至第四下盖板进行固定添加预应力单元，进而将十字形膜材试件固定于涂层织物膜材顶破试验装置上，第一至第四上盖板和第一至第四下盖板之间设有凹凸槽结构，能够将添加预应力的十字形膜材试件的测试区形成一个固定边界条件，十字形膜材试件不会因为滑移而影响实验结果，提高了顶破实验的可靠性和准确性。

第三，第二固定件与夹具支架可移动连接，无需拆卸就可以更换膜材试件，连续多次进行试验，节省试验时间和成本且操作简单。

第四，滑槽结构适用于调整顶破区面积，使该顶破装置适用于多种规格或尺寸的涂层织物膜材的顶破试验研究，提高了该装置的适用性。综上，该试验装置不仅可以准确的对涂层织物膜材进行顶破试验，而且能够实现对涂层织物膜材的顶破性能进行合理的评价，且本发明装置操作方法简单，方便快捷，并可重复使用。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明提供的顶破实验装置的结构示意图；

图2为本发明提供的顶破实验装置中第一固定件和第二固定件之间凹凸槽结构示意图；

图3为本发明提供的顶破试验装置中第二固定件的第一下盖板至第四下盖板的结构示意图；

图4为本发明提供的顶破实验装置中添加预应力单元结构示意图；

附图标记：

1-基座；2-立柱；3-冲头；4-横梁；5-丝杠；6-控制系统；7-调速系统；8-螺栓；9-夹具支架；10-第一固定件，11-第二固定件；12-第三固定件；13-凹凸槽结构；14-侧向间隙；15-倒角；16-十字形膜材试件；17-张拉钢框架；18-小型伺服电机；19-拉力传感器；20-无缝钢管；21-张拉螺栓；22-第一下盖板；23-第二下盖板；24-第三下盖板；25-第四下盖板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，如图1所示，包括夹具、添加预应力单元、计算机系统、支架、控制系统6、丝杠5、传感器、调速系统7、横梁4、冲头3及数据采集器；支架包括立柱2和基座1，基座1设于水平地面上，立柱2设于基座1上，夹具设于基座1上，立柱2上方设有横梁4和伺服电机，立柱2侧方设有丝杠5和调速系统7，横梁4的上方设有控制器，控制器与控制系统6相连；冲头3的一端固定于横梁4上并与控制器相连，另一端与十字形膜材试件16上表面中心垂直设置；夹具用于固定十字形膜材试件，添加预应力单元用于对十字形膜材试件16添加预应力。

具体地，支架包括冲头3和基座1，基座1设于水平地面上，立柱2设于基座1上方，夹具通过螺栓固定于基座1上方，十字形膜材试件16经添加预应力单元添加预应力后，连带着添加预应力单元一并放置于夹具上；冲头3上方设有横梁4和伺服电机，冲头3侧方设有丝杠5和调速系统7，横梁4的上方设有控制系统6，冲头3的一端固定于横梁4上并与控制器相连；冲头3另一端与十字形膜材试件16的上表面垂直设置。丝杠5用于调节横梁4移动范围；调速系统7用于控制伺服电机转动；数据采集器用于记录顶破过程中涂层织物的变形与破坏情况。工作时，计算机系统通过控制系统6，经过调速系统7控制伺服电机转动，经调速系统7调速后通过丝杠5带动横梁4上升和下降；数据采集器用于记录顶破过程中十字形膜材试件16的变形与破坏情况。具体地，在进行顶破试验过程中，首先对十字形膜材试件16添加预应力，然后连带添加预应力单元一起，将十字形膜材试件16固定在夹具当中，调整横梁4位置，使冲头3的端部对准夹具中的十字形膜材试件16的测试点位置，打开顶破装置的运行键开始试验，通过控制器，经过调速系统7控制伺服电机转动，经过调速系统7调速后带动横梁4上升或者下降，固定于横梁4上的冲头3随着横梁4的运动也会上升或者下降；当横梁4以一定的速度下降时，远离横梁4一端的冲头3顶破十字形膜材试件16，连接在冲头3上的传感器会通过数据采集器将该顶破信号传输到计算机系统中进行数据记录和处理；当横梁4以一定的速度上升时，可以更换夹具中的十字形膜材试件16的测试点位置或者更换不同尺寸的十字形膜材试件16；当冲头3再次下降时，进行下一次的顶破试验。如有多组十字形膜材试件16，可重复以上过程，进行多次测试。

与现有技术相比，本实施例提供的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置中的十字形膜材试件16是含有预应力的，其顶破过程更能反映实际工程应用中膜结构在外载荷作用下的破坏过程，另外，因为涂层织物相对于其它织物而言，其表面更光滑，本实施例提供的试验装置的夹具采用凹凸槽结构13增大了夹具对涂层织物膜材试件的夹持牢靠性，避免了顶破试验过程中夹具与涂层织物膜材试件之间相对滑移的现象，大大提高了顶破试验的可靠性和准确性；另外，本发明提供的顶破试验的顶破装置成本低廉，整体结构简单，且适用于涂层织物，解决了现有技术中添加预应力的涂层织物膜材试件在夹具中打滑、顶破装置成本较高且多不适用涂层织物膜材的技术问题。综上，该试验装置不仅可以准确的添加预应力的涂层织物膜材进行顶破试验，而且能够实现对涂层织物膜材的顶破性能进行合理的评价，且本发明装置操作方法简单，方便快捷，并可重复使用。

为了更方便的对十字形膜材试件16添加预应力，十字形膜材试件16包括顶破区以及与顶破区侧边相接的翼缘；沿垂直于顶破区侧边方向，翼缘分为夹持区和牵引区，夹持区与顶破区的侧边相接；牵引区与添加预应力单元连接。具体地，十字形膜材试件16中心为顶破区，顶破区四边为翼缘部分，翼缘部分为夹持区和牵引区，其中夹持区为被夹具夹持的部分，牵引区是翼缘同牵引件连接部分，牵引件通过与十字形膜材试件16的四个翼缘的牵引区连接对十字形膜材试件16添加预应力，使其在顶破前处于含均匀预应力状态。

为了能够对十字形膜材试件16添加均匀的预应力，如图4所示，添加预应力单元包括多个膜材连接件(例如无缝钢管20)、膜材固定件(例如张拉螺栓21)、拉力传感器19、牵引件(例如小型伺服电机18)和张拉钢框架17，膜材连接件与十字形膜材试件16的牵引区固定连接，膜材连接件与拉力传感器19的一端连接，拉力传感器19的另一端与牵引件连接；膜材连接件的两端与张拉钢框架17可拆卸连接；张拉钢框架17用于固定添加预应力后的十字形膜材试件16。

具体地，当对十字形膜材试件16施加预应力时，十字形膜材试件16的四个牵引区需要做特殊处理，即通过膜材焊接机将牵引区焊接，形成边绳套结，然后将四个边绳套结分别套在具有一定强度的无缝钢管20上，无缝钢管20为中空状，张拉索穿过无缝钢管20的中空部分与拉力传感器19连接，拉力传感器19的另一端通过张拉索与小型伺服电机18连接，连接好后，同时对四个小型伺服电机18设定相同的量程，使小型伺服电机18朝四个不同的方向分别拉动十字形膜材试件16，当各个方向的拉力传感器19示数达到预设示数后，关闭小型伺服电机18开关，停止张拉过程，此时，无缝钢管20的两端设有张拉螺栓21，张拉钢框架17上设有对应的螺栓孔，通过张拉螺栓21将添加预应力的十字形膜材试件16固定在张拉钢框架17的四个边框上，完成对十字形膜材试件16的预应力添加过程，将添加完预应力的十字形膜材试件16连带张拉钢框架17一起固定到夹具上，夹具通过十字形膜材试件16的夹持区进行夹持固定，并将十字形膜材试件16的顶破区对准冲头3端部。需要说明的是，对于不同种类的涂层织物膜材，在实际工程应用过程中所承受的预应力是不同的，其破坏过程也不尽相同；对十字形膜材试件16所添加预应力的大小，可以根据实际工程应用需要而进行调节控制。

为了牢固的夹持十字形膜材试件16，夹具包括第一固定件10至第三固定件12和夹具支架9；第一固定件10和第二固定件11用于夹持膜材试件，第一固定件10和第二固定件11之间设有相互配合的凹凸槽结构13，如图2所示；第二固定件11设置于夹具支架9上并与夹具支架9可拆卸连接，第一固定件10设于第二固定件11上方，添加预应力的十字形膜材试件16连带张拉钢框架17设于第一固定件10和第二固定件11中间，第三固定件12设于第一固定件10和第二固定件11的四个角位置；第三固定件12用于夹持第一固定件10和第二固定件11。

示例性的，当需要夹持十字形膜材试件16时，将夹具支架9通过螺栓水平固定于基座1上，第二固定件11设于夹具支架9上，固定有添加预应力的十字形膜材试件16的张拉钢框架17放置于第一固件和第一固定件10之间，并且第一固定件10和第二固定件11的凹凸槽结构13将十字形膜材试件16的夹持区啮合在两者中间，第三固定件12从第一固定件10和第二固定件11的四个角位置做进一步加固，将十字形膜材试件16的顶破区形成固定边界条件，避免十字形膜材试件16在夹具中发生相对滑动，本发明提供的夹具结构简单，容易组装和拆卸，操作过程简单，节省试验时间和试验成本，保证了顶破试验结果的可靠性和准确性，进一步增加了顶破试验过程的稳定性。

为了改变十字形膜材时间顶破区面积，第二固定件11包括第一下盖板22至第四下盖板25，如图3所示，第一下盖板22至第四下盖板25上均设有凹凸槽结构13，且与第一固定件10的凹凸槽结构13对应；第一下盖板22至第四下盖板25内侧均设有滑槽，且各滑槽长度与各盖板长度相等；第二下盖板23的第一端设于第一下盖板22的第二端滑槽内；第三下盖板24的第一端设于第二下盖板23的第二端滑槽内；第四下盖板25的第一端设于第三下盖板24的第二端滑槽内；第一下盖板22的第一端设于第四下盖板25的第二端滑槽内。

具体地，当需要增大顶破区域时，固定第一下盖板22，向外滑动第二下盖板23、第三下盖板24和第四下盖板25，此时的顶破区域面积增大；当需要减小顶破区域时，固定第一下盖板22，向内滑动第二至第四下盖板25，此时的顶破区域面积变小。因此，通过调节第二下盖板23至第四下盖板25，不仅可以改变顶破区域面积的大小，还可以改变顶破区域的形状，这种可以调节顶破区域面积的夹具能够满足不同的涂层织物在不同的预应力条件下的顶破研究。

当第一下盖板22至第四下盖板25滑动到某一位置需要固定时，第一至第四下盖板25上设有多个锁紧机构，锁紧机构包括卡位块和卡紧件；卡位块穿过滑槽与卡紧件可拆卸连接；卡位块与卡紧件拧紧；第一下盖板22至第四下盖板25处于固定状态；卡位块与卡紧件松开，第一下盖板22至第四下盖板25处于滑动状态。

具体实现过程如下：当需要固定某一下盖板时，将设置于第一至第四下盖板25滑槽内滑块两端的卡位块与卡紧件拧紧，第一至第四下盖板25处于固定状态；当需要滑动第一至第四下盖板25时，将设置于盖板滑槽上的卡位块和卡紧件拧开，该下盖板处于可滑动状态。通过设置卡位块和卡紧件，能够随时将第一至第四下盖板25固定到某一位置，实现更方便的调节顶破区面积，使夹具更具有普遍适用性。需要强调的是，第一至第四下盖板25与夹具支架9之间的滑动连接是通过在第一至第四下盖板25上设置磁性块实现的；磁性块设置于第一至第四下盖板25上，夹具支架9的上端面为平面，当第一至第四下盖板25需要滑动到某个位置时，拿下磁性块，滑动第一至第四下盖板25，滑动到目标位置时，将磁性块放置到该下盖板上，通过磁性块和夹具支架9之间的磁力作用，使该下盖板固定在该位置。如此，实现各个下盖板与夹具支架9之间的可移动连接。

为了防止十字形膜材试件16在夹持过程中出现剪切破坏，设计夹具时在第一固定件10和第二固定件11之间的凹凸槽结构13咬合后的两个侧面均可以设有侧向间隙14，侧向间隙14尺寸为3～7mm，例如为5mm。当进行夹持膜材试件时，十字形膜材试件16的夹持区被咬合在第一固定板和第二固定板中间，当对十字形膜材试件16进行顶破试验时，冲头3对十字形膜材试件16产生一定的冲击速度，随着冲击速度的增加，膜材的夹持区与第一固定件10和第二固定件11的凹凸槽结构13间的作用力增加，为了缓冲凹凸槽结构13间的作用强度，减小它们之间的作用力，避免十字形膜材试件16在夹持过程中出现剪切破坏，因此在第一固定件10和第二固定件11之间的凹凸槽结构13咬合后的两个侧面分别设置尺寸为5mm的侧向间隙14。

为了防止十字形膜材试件16在顶破过程中出现撕裂破坏，第一固定件10和第二固定件11的凹凸槽结构13的棱角处设有倒角15，在顶破实验过程中，由于十字形膜材试件16的夹持区咬合在凹凸槽结构13内，第一固定件10和第二固定件11之间的凹凸槽棱角处折角明显，容易成为十字形膜材试件16的薄弱环节，将第一固定件10和第二固定件11之间的凹凸槽棱角处进行打磨处理，形成倒角15，用于能够缓冲十字形膜材试件16与第一固定件10和第二固定件11的接触强度，使在顶破实验过程中不会由于顶破实验冲击强度过大造成十字形膜材试件16在内边界部分撕裂，从而避免了十字形膜材试件16在顶破实验过程中出现撕裂破坏。

为了避免在十字形膜材试件16的夹持区上打孔同时保证第一固定件10和第二固定件11之间的密切啮合，将第三固定件12设于第一固定件10和第二固定件11的外侧的四个角位置；第三固定件12为F型夹具、C型夹具或G型夹具；需要说明的是，F型夹具、C型夹具或G型夹具采用外固定的夹持方式将第一固定件10和第二固定件11固定到一起，同时，还可以调节F型夹具、C型夹具或G型夹具的刻度，使膜材试件的各个夹持部分处于相同的预应力状态，确保良好的夹持效果，这些类型的夹具结构简单，容易拆卸，方便连续进行多组实验。

需要说明的是，如图所示，除了用第三固定件12进行外固定外，为了进一步定位加固第一固定件10和第二固定件11，在第一固定件10和第二固定件11的四个角处还可以设有四套螺栓螺母，对四套螺栓螺母进行等距离固定，避免破坏十字形膜材试件16，确保十字形膜材试件16的完整性。

上述凹凸槽结构13间还可以设有防滑材料，防滑材料用于增大凹凸槽结构13之间摩擦系数；具体地，防滑材料喷涂在凹槽和凸槽的咬合部位，用于增大凹凸槽间的摩擦系数，从而增加凹凸槽间的摩擦力。

为了扩大顶破试验装置的使用范围，冲头3端部采用平头型、圆头型和尖头型中的一种。冲头3的材质有钢制、木制和石制，冲头3的圆柱形端部的直径可以在5-30mm之间调节。该冲头3采用多种结构设计，可以用于模拟不同使用环境下的涂层织物膜材试件的顶破损伤形式，扩大顶破装置的适用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，包括夹具、添加预应力单元、计算机系统、支架、控制系统、丝杠、传感器、调速系统、横梁、冲头及数据采集器；

所述支架包括立柱和基座，所述基座设于立柱底部，所述夹具设于基座上，所述立柱上方设有横梁和伺服电机，所述立柱侧方设有丝杠和调速系统，所述横梁的上方设有控制器，所述控制器与控制系统相连；所述冲头的一端固定于横梁上并与控制器相连，另一端与十字形膜材试件上表面中心垂直设置；所述夹具用于固定十字形膜材试件，所述添加预应力单元用于对十字形膜材试件添加预应力。

2.根据权利要求1所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述添加预应力单元包括膜材连接件、膜材固定件、拉力传感器、牵引件和张拉钢框架，所述膜材连接件与十字形膜材试件的牵引区固定连接，所述膜材连接件与拉力传感器的一端连接，所述拉力传感器的另一端与牵引件连接；所述膜材连接件的两端与张拉钢框架可拆卸连接；

所述张拉钢框架用于固定添加预应力后的十字形膜材试件。

3.根据权利要求2所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述十字形膜材试件包括顶破区以及与顶破区侧边相接的翼缘；沿垂直于顶破区侧边方向，所述翼缘分为夹持区和牵引区，所述夹持区与顶破区的侧边相接；所述牵引区与所述添加预应力单元连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述夹具包括第一至第三固定件和夹具支架；第一固定件和第二固定件用于夹持膜材试件，所述第一固定件和第二固定件之间设有相互配合的凹凸槽结构；所述第二固定件设置于夹具支架上并与夹具支架可移动连接，所述第三固定件设于第一固定件和第二固定件的侧面，所述第三固定件用于夹持第一固定件和第二固定件。

5.根据权利要求4所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述第二固定件包括第一下盖板至第四下盖板；所述第一下盖板至第四下盖板上设有与第一固定件凹凸槽结构对应的凹凸槽结构；所述第一下盖板至第四下盖板上均设有滑槽结构，且各滑槽长度与各对应盖板长度相等；其中，

所述第二下盖板的第一端设于第一下盖板的第二端滑槽内；

所述第三下盖板的第一端设于第二下盖板的第二端滑槽内；

所述第四下盖板的第一端设于第三下盖板的第二端滑槽内；

所述第一下盖板的第一端设于第四下盖板的第二端滑槽内。

6.根据权利要求5所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述第一下盖板至第四下盖板上均设有锁紧机构，所述锁紧机构包括卡位块和卡紧件；

卡位块穿过滑槽结构与卡紧件可拆卸连接；卡位块与卡紧件拧紧时，第一下盖板至第四下盖板处于固定状态；卡位块与卡紧件松开时，第一下盖板至第四下盖板处于滑动状态。

7.根据权利要求4所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述凹凸槽结构咬合后的侧面设有侧向间隙，侧向间隙尺寸为3～7mm。

8.根据权利要求4或5所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述凹凸槽结构的棱角处采用倒角处理。

9.根据权利要求6所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，第三固定件为F型夹具、C型夹具和G型夹具中的一种。

10.根据权利要求1所述的添加预应力的涂层织物膜材顶破试验装置，其特征在于，所述冲头端部采用平头型、圆头型和尖头型中的一种；

所述冲头的材质包括钢制、木制和石制，冲头圆柱形端部的直径为5-30mm。