有圆孔的玻璃增强塑料层板的疲劳断裂机理

1.前言 近来,对玻璃增强塑料层板的疲劳特性已有过一些研究。但是对于有圆孔的玻璃增强塑料展板的疲劳破坏机理还没有明确的解析。 K.H.Boller,在对玻璃增强塑料层板(以下简写为:GRP层板—译者)实验研究中,报导了在一般情况下,由于试体出现了孔隙,而导致疲劳寿命的减少。Kawada等人取得了下列的实验成果:当应力集中系数小,GRP层板的疲劳寿命也低。GRP层板的应力集中系数和疲劳寿命的关系和金属正好相反。然而,这一有意义的现象,在上面提到过的工作之前,理论上还没有得到     

纤维增强塑料蠕变机理的初步探讨

对玻璃钢蠕变试验的研究,国内已有20年历史,国外也有近40年历史。但是,直到目前还未见到进行比较长时间的蠕变试验资料,对蠕变机理也没有见到比较深入研究的文章。本文着重讨论玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)的蠕变机理。 一、纤维的蠕变性能 纤维增强塑料的蠕变性能与组份材料的蠕变性能、组份比、成型工艺、应力状态、应力方向等因素有关。目前使用的纤维,主要是玻璃、碳、硼、Kevlar等纤维。除Kevlar有机纤维有较明显的蠕变外,其它纤维在常温下没有或很少有蠕变。例如,为了观察玻璃纤维的蠕     

纤维增强塑料－铝合金层合板分析

由纤维增强塑料板与铝合金板经热压粘合而成的层合板综合了纤维增强塑料与铝合金的优点，在飞机结构上有良好的应用前景，纤维增强塑料的热膨胀系数明显比铝合金的小，所以展板由热压粘合温度冷却后存在有害的残余应力，本文分析了纤维增强塑料－铝合金层板中热胀冷缩而形成的残余应力分布．纤维增强塑料的屈服应力、屈服应变明显比铝合金的高，所以可用拉伸塑性变形的方法，使展板中的铝合金产生塑性变形，从而在层板中形成有利的残余应力（预应力），本文分析了层板塑性拉伸后的残余应力分布，最后本文给出一算例，计算了层板因热胀冷缩而产生的残余应力和拉伸塑性变形后的残余应力．     

纤维增强塑料—铝合金层合析分析

由纤维增强塑料板与铝合金板经热压粘合而成的层合板综合了纤维增强塑料与铝合金的优点，在飞机结构上有良好的应用前景，纤维增强塑料的热膨胀系数明显比铝合金的小，所以层板由热压粘合温度冷却后存在有害的残余应力，本文分析了纤维增强塑料－铝合金层板中热胀冷缩而形成的残余应力分布。纤维增强塑料的屈服应力、屈服应变明显比铝合金的高，所以可用拉伸塑性变形的方法使层板中的铝合金产生塑性变形，从而在层板中形成有利的残余     

纤维增强塑料石油设备

纤维增强塑料在各行各业的应用越来越广泛,这引起了一些传统石油行业单位的重视。本文从常规的纤维增强塑料石油设备的标准、材料、设计、应用等方面作出概括性介绍,以方便石油行业设计人员和采购人员对其尽快了解,并应用于工作实践。     

纤维增强塑料医疗器械

德国Aachen的工程师开始用碳纤维增强塑料(CFRP)替代金属作医疗器械。CFRP的高刚性和强度加上其耐化学腐蚀介质的特性,使它成为理想的医疗用材料。和金属不同,复合材料不影响核磁共振成像(MRI)设备。     

纤维增强塑料的表面工程

<正> 表面毡是纤维增强塑料(FRP)的表面材料,在国外资料中常以 surfacing mat 或 veil mat(亦称覆盖毡)表示。据美国 J.G.Mohr 等人所著《玻璃纤维》一书所述,这两者的区别是:surfacing mat 含有一定百分比的粘结剂,而 veil mat 含有少量粘结剂或不含粘结剂,因而具有很好的柔顺性。为叙述方便起见,本文一概称为表面毡。表面毡的制造方法有干法(舒勒滚筒法、气流喷吹法、移动炉法)和湿法(抄纸法)。最近资料报道还可用针刺法和热粘法制造表面毡。表面毡可在复合材料制件中形成无龟裂、耐化学腐蚀的富树脂层,保护内部的增强材料层,防止内部纤维显露,同时它本身也具有一定的增强作用。因而表面毡是 FRP 的重要材料,FRP 工业对表面毡的需求日益增长。以     

纤维增强塑料岩土工程锚杆加固机理及分析

首先基于岩体结构本身的形态特征和破坏规律,提出纤维增强塑料(FRP)材料与混凝土黏结模型,结合锚杆、锚固体和岩体层三者的作用机制,对FRP锚杆的受力过程进行分析。结合FRP锚杆受力分析,选择有代表性的影响因子锚杆长度、锚杆直径、钻孔直径、锚固剂类型作为实验因素,锚杆最大承载力、滑移量、黏结应力作为目标质量。通过现场正交实验设计方案及方差分析,提出不同目标质量下的最优参数组合,并对不同因素影响锚固体系力学性能的显著程度进行排序。     

纤维增强塑料的成型

近来,复合材料即增强成型体、积层体、人造皮革等引起各个领域的重视,广泛地用于建筑材料、工业材料、生活资材等方面。尤其是增强成型体是由增强材料来增强的,所以,它的增强对象很广,涉及到塑料、橡胶、金属、陶瓷、混凝土等各种基材。本文主要介绍复合材料中的增强塑料——纤维增强塑料的成型。用增强材料增强,比如用稻草增强泥土,这是很早就已知道的事     

纤维金属层板铆接损伤机理与预测的研究

纤维金属层板铆接损伤是连接件、被连接件以及铆钉等多个复杂结构的耦合损伤行为。为了预测纤维金属层板铆接损伤行为,采用Johnson-Cook失效准则预测金属层损伤,采用三维Hashin损伤准则预测复合材料层损伤,采用脱层失效理论预测层间开裂,理论预测模型的合理性通过了实验验证。通过损伤预测模型分别考察层板铺层数量、铆接预紧力、铝合金分数和结构几何对纤维金属层板铆接损伤行为及铆接刚度的影响,为FMLs铆接设计提供可行性建议。结果表明:铺层数量的增加加剧了层板自由端层间脱层剥离现象,从而降低了层板铆接强度;铝合金分数的增加能够提高层板的铆接强度,但铝合金分数大于50%时铆接强度和铆接比强度反而下降;预紧力的增大能够延缓纤维和基体的萌生,并且提升铆接刚度,使得纤维金属铆接承受更大载荷;随着横宽径比W/D和纵宽径比E/D的递增,铆接极限强度有所提高,当W/D≥3或E/D≥3时,铆接强度不再明显提高。     

建筑用纤维增强塑料研究进展

介绍了多种纤维增强塑料技术的基本原理及其在建筑设计和室内设计中的应用,重点介绍了长纤增强热塑性塑料、玻纤增强塑料筋、纤维增强聚氨酯塑料在建筑中的应用。通过实例发现纤维增强塑料技术可有效提高室内设计以及建筑的创新性,提高建筑的舒适度。     

纤维增强塑料筋材

纤维增强塑料（以下简称FRP）筋材,属于对原有FRP筋材的改进。它提供一种纤维增强塑料筋材,包括FRP芯层和FRP筋材所浸渍的基体树脂,在它的芯层外周面,轴向包裹着玻璃纤维膨体纱增强塑料包层。采用本实用新型制得的纤维增强塑料筋材,由于在芯层外周面,轴向包裹有玻璃纤维膨体纱增强塑料包层,因此它可有效地增加纤维增强塑料筋材芯层外表的粗糙度,提高了与混凝土的握裹力,从而提高增强混凝土构件的使用寿命。可取代钢筋用来增强混凝土,广泛用于严酷环境中的建筑物,如海工结构、使用防冻剂的停车场及桥梁等等。     

纤维增强塑料复合材料的新动向

目前纤维增强塑料(FRP)作为代替钢铁的结构材料十分引人注目。以FRP产业界为中心的演讲会、展览会及各种学术讨论会在国外十分活跃。FRP的技术研究主要集中在:①原材料;②成型加工;③复合化以及复合结构设计等几个方面。特别是FRP的大型产品的成形,以提高生产性和产品性能为目的的成型、加工技术的研究等进展十分迅速。然而,FRP的成型及加工技术,从手糊成型到各种机械成型范围很广,这里仅以特别引人注目的酚醛树脂、SMC、RTM以及拉挤成型等为内容,简单介绍如下。     

欧洲纤维增强塑料市场

欧洲Frost和Sullivan有限公司在对欧洲经济共同体(EEC)市场进行调查后得出的结论表明,随着高技术纤维及FRP工艺方法研究的发展,到1992年EEC FRP市场将增长30％。目前纤维增强塑料工业主要以玻璃钢为主,随着碳/石墨、芳纶和特种纤维应用的增加,FRPS工业将渗入高技术及专门市场领域。拉挤技术的广泛应用将促进FRP销售量的增加,到1992年预计销售量将超过30亿美元。热固性树酯将继续成为FRP工业的主要基体材料,预计热塑性复合材料的销售量将从     

单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法的研究

纤维增强塑料因其比强度和比刚度大而作为高级结构材料获得广泛的应用。但它的层间剪切强度和垂直纤维方向的拉伸强度甚低,成为这类材料的主要弱点。为此,人们致力于研究适用不同纤维和树脂基体的各种偶联剂或纤维特殊表面处理,以提高纤维和基体界面的结合力,增加层剪强度和垂直纤维方向的拉伸强度等各种性能。单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法,就是为了适应筛选偶联剂或特殊表面处理以及检验产品质量而提出来的。     

纤维增强塑料的压缩试验

经过多年的测试实践工作,在纤维增强塑料的压缩性能方面已经发展了诸如DIN prEN 2850、DIN EN ISO 14 126、AITM 1-0008、DIN 65380和ASTM D 695等标准,还有多种试验夹具。     

铺层方向角偏差对复合材料层板阶梯挖补的拉伸强度影响研究

针对复合材料损伤结构维修中容易出现的铺层角度偏差,根据实际维修情况建立复合材料层板阶梯挖补结构的有限元计算模型,并通过试验验证了该模型的准确性。基于该有限元分析模型并考虑真实维修过程中可能出现的铺叠误差与基准偏差,分别进行了维修结构的单层与整体铺层方向角偏移的拉伸强度性能分析。结果表明,补片出现小角度方向角偏移时,补片中面层以下的铺层角偏移对于拉伸强度的影响可以忽略,中面层以上的铺层随着偏移角度的增大与越靠近表层的位置,结构整体极限应力逐渐增大,当最表层铺层出现偏移时,对于修补结构拉伸强度的影响较大;附加层在修补结构中受载严重,通用的0°附加层铺设角度不一定适用于所有的修补工况,该分析结论也为实际工程维修提供了很好的指导意义。     

新纤维增强塑料汽车发动机

美国福特汽车公司的特殊车辆研究部正在进行一项有关塑料发动机的研制工作。这种90%的部件由纤维增强塑料制成的发动机,将安装在福特公司的Mustang牌小型轿车上。这种树脂制品主要含分别由玻璃纤维或石墨纤维增强的环氧或聚酰亚胺树脂。发动机内仅有的金属部件是四个排气阀和螺栓,以及控制轴、凸轮衬套和曲柄轴。该发动机纤维增强材料的重量为40磅,树脂的重量为60磅,金属材料的重量为68磅,总重量比普通同型发动机轻200磅,且具有更经久耐用,噪音低30%和能节约燃油等优特点。(叶春葆摘自《Chemical Week》2.26,1998)新纤维增强塑料…