繊維強化高分子材料の引張試験

ソース: ロベルト ・ レオン、ブラックスバーグ, バージニア バージニア工科大学土木環境工学科

繊維強化高分子材料 (FRP) は、縦繊維高分子樹脂、それにより高分子マトリクスを作成する 1 つまたは複数の方向に沿って一直線に並べられた繊維に埋め込まれたによって形成される複合材料です。最も単純な形式で frp の繊維は直交異方性材料特性、材料が 2 つの方向で異なる動作が意味を与える従って整然とした、並列のファッションに配置されます。繊維に平行、材料になります非常に強い、および/または堅い、強さがマトリックスの全体ではなく樹脂に起因する、繊維に対して垂直になります非常に弱いが。

この一方向の構成の例は市販 FRP 補強筋、鉄筋コンクリート構造で使用される従来の鋼棒を模倣します。Frp は強化し、既存の構造を修復する歩道橋や階段などのスタンドアロンの構造とも材料としてを使用します。細長い板が強度を追加する既存のコンクリート構造物に epoxied した多くの場合。この場合、FRP のバーは、外部補強として機能します。FRP バーとプレートは、軽量化とより耐腐食性、ブリッジ デッキでアプリケーションを見つけること、駐車場、除氷スラットが従来のバーの急速な悪化につながるので。

この実験室の練習で一方向の試験片の引張特性、検討されるその終局耐力と変形能力に重点を置いて。供試体の挙動は、突然かつ爆発的に発生すると予想される障害まで弾性する予定です。この現象は、延性鋼は, 広範な変形能力を展示し、障害発生前に硬化のひずみと対比する必要があります。

1. 適切な安全対策を講じるし、これらの標本の代表的な爆発性障害は多くの小さい、鋭い破片が飛んでを送信するため、眼の保護を着用します。
2. 4 FRP 片を入手します。1"× 8" の標本、繊維の方向に沿って、1 つ、1 つの繊維に垂直に切る方向 0.5 インチ E ガラス FRP プレートから 2 つになります。3 番目の標本が 0.25 インチ カーボン FRP 鉄筋、第四は 0.25 FRP E ガラス鉄筋になります。鉄筋の標本は約 24 インチの長さをする必要があります。
3. 高強度エポキシ樹脂と空のスペース大きめ鋼円形と長方形断面とインフィルに試料の両端の 12 インチを埋め込むことによって楽器のホルダーを取り付けます。製造者の仕様に従って、エポキシの治療をしましょう。従来の UTM グリップにセレーションが樹脂を破壊して早期終了失敗につながるので、このタイプの最後の接続が必要です。
4. 他と同じように進んでそのソフトウェアの初期化、UTM をオンして引張試験。
5. グリップに試料を挿入してそれらを締めます。
6. 1 分あたり約 0.2 インチの割合でたわみ制御における試料をロードしま

2 一軸層縦配置 (図 1) とプレートの E ガラス FRP 平板試験片の典型的な応力-ひずみ曲線が表示されますとそれぞれ垂直 (図 2) 荷重の方向に。繊維 (図 1) に適用される荷重の平行の場合、最大フォースは 12.32 キープ、98.6 ksi の引張強さに対応します。2.98% ひずみ時に障害が発生した、弾性率、耐力の 30% での接線から計算した 5686 ksi。伸縮計が使用できないのでこの値?...

FRP 材料は、光、両方市民、機械、および航空宇宙アプリケーションで広く使用されて強力な複合材料です。 彼らはガレージや類似のマトリックスに埋め込まれた強力な繊維から成っている、prepeg ストリップと積層板を含む多くの形態で生産します。 量、種類、および繊維の方向性を変化させることにより、強度と剛性をカスタマイズできます。 FRP 材料金属やポリマーよりもはるかに小さ?...