氣候負(fù)荷下IGUs的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬：通過(guò)壓力差控制變化

本文介紹了一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的研究，該研究使用代表性的IGU樣本來(lái)模擬氣候負(fù)荷下的結(jié)構(gòu)行為。研究重點(diǎn)是通過(guò)控制間隙中的壓力變化來(lái)模擬氣候負(fù)荷。文章還對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和數(shù)值模擬，提供了對(duì)IGUs在實(shí)際條件下的機(jī)械行為的深入了解。

本文介紹了一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的研究，該研究使用代表性的IGU樣本來(lái)模擬氣候負(fù)荷下的結(jié)構(gòu)行為。研究重點(diǎn)是通過(guò)控制間隙中的壓力變化來(lái)模擬氣候負(fù)荷。文章還對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和數(shù)值模擬，提供了對(duì)IGUs在實(shí)際條件下的機(jī)械行為的深入了解。

氣體的參數(shù)是初始和額外的空氣質(zhì)量，假設(shè)大氣壓為100 kPa。在數(shù)值模型中，控制了參數(shù)“MCAV”，它指的是間隙中的流體質(zhì)量，用于第一和最后的加載步驟。

圖7展示了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值結(jié)果在壓力差（間隙壓力和大氣壓力的差）、偏轉(zhuǎn)和樣品中部的玻璃應(yīng)力方面的定性比較。盡管測(cè)量進(jìn)行了5分鐘，但為了清晰起見(jiàn)，結(jié)果只展示了測(cè)試的前3秒。3秒和300秒的穩(wěn)定測(cè)量值之間的差異不超過(guò)2%。由于窗格總是在相反的方向上變形，所以每個(gè)系列的結(jié)果都是從位于間隙對(duì)面的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)（LVDTs和應(yīng)變片）上取得的平均值。此外，圖中還顯示了每個(gè)測(cè)試系列的五次重復(fù)的平均值。

圖7。實(shí)驗(yàn)和數(shù)值測(cè)試結(jié)果的比較，包括壓力差、窗格的偏轉(zhuǎn)和玻璃的應(yīng)力：(a) 向間隙注入氣體，(b) 從間隙中抽出氣體。注意：實(shí)線代表實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的結(jié)果，而數(shù)值模擬的結(jié)果用虛線標(biāo)記。

如前所述，達(dá)到最大值后，所有測(cè)量值都略有下降。這是由于間隙中的氣體的絕熱轉(zhuǎn)換。氣體的快速注入或從間隙中抽出導(dǎo)致壓力差的增加或減少，從而導(dǎo)致氣體溫度的變化。過(guò)一會(huì)兒，間隙內(nèi)的氣體與玻璃窗格之間發(fā)生熱交換。這導(dǎo)致溫度平衡，間隙內(nèi)的壓力穩(wěn)定，因此測(cè)量值略有下降。絕熱轉(zhuǎn)換發(fā)生得非?？?。在數(shù)值和分析模型中，沒(méi)有考慮這種現(xiàn)象，因?yàn)樵趯?shí)際條件下，負(fù)荷永遠(yuǎn)不會(huì)如此迅速地變化到這種程度。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于氣候變化，IGUs可能會(huì)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的壓力變化。這種變化可能會(huì)導(dǎo)致玻璃窗格的持續(xù)偏轉(zhuǎn)，從而影響其結(jié)構(gòu)性能。為了更好地理解這種現(xiàn)象，我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，模擬了在不同氣候條件下IGUs的結(jié)構(gòu)行為。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)間隙中的壓力迅速變化時(shí)，玻璃窗格會(huì)出現(xiàn)明顯的偏轉(zhuǎn)。這種偏轉(zhuǎn)在一段時(shí)間后會(huì)穩(wěn)定，但如果壓力繼續(xù)變化，偏轉(zhuǎn)可能會(huì)繼續(xù)增加。數(shù)值模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致一致，但在某些情況下存在一些差異。這可能是由于模型的簡(jiǎn)化和實(shí)驗(yàn)條件的不同。

總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)研究為我們提供了寶貴的信息，幫助我們更好地理解IGUs在氣候負(fù)荷下的結(jié)構(gòu)行為。這些信息對(duì)于設(shè)計(jì)和評(píng)估IGUs的性能至關(guān)重要，尤其是在考慮到氣候變化對(duì)建筑物性能的影響時(shí)。