纤维增强高分子材料的拉伸试验

资料来源: 布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系罗伯特. 里昂

纤维增强高分子材料 (FRP) 是由聚合物树脂中嵌入的纵向纤维形成的复合材料, 从而创建了沿一个或多个方向排列的纤维的聚合物基体。以其最简单的形式, FRP 材料中的纤维以有序、平行的方式排列, 从而传授各向异性材料的特性, 这意味着材料在两个方向上的行为会有所不同。与纤维平行, 材料将非常强烈和/或僵硬, 而垂直于纤维将是非常微弱的, 因为力量只能归因于树脂而不是整个基体。

这种单向配置的一个例子是商用玻璃钢钢筋, 它模仿传统的钢筋在钢筋混凝土结构中使用。FRP 材料既用作独立的结构, 如行人桥和楼梯, 也用于加强和修复现有结构的材料。薄, 长的板材经常 epoxied 到现有的混凝土结构增加力量。在这种情况下, 玻璃钢棒作为外部加固。玻璃钢棒材和板材更轻、更耐腐蚀, 因此他们在桥面和停车库中寻找应用, 在那里, 脱冰板条会导致传统钢筋的快速变质。

在本实验中, 对单向试样的拉伸行为进行了研究, 强调了其极限强度和变形能力。该试样的行为预计将是弹性的, 直到失败, 预计会发生突然和爆炸性的方式。这种行为应与韧性钢形成对比, 在失效前表现出广泛的变形能力和应变硬化。

采取适当的安全措施, 并佩戴眼睛保护, 因为这些标本的爆炸故障典型地发送许多小, 尖锐的碎片飞行。
获得四件玻璃钢标本。两个将从单向0.5 英寸的 E 玻璃玻璃钢板切割成 1 "x 8" 标本, 一个沿纤维的方向和一个垂直的纤维。第三个样品将是一个0.25 英寸的碳纤维玻璃钢钢筋, 第四将是一个0.25 玻璃钢玻璃钢筋。钢筋标本应该有24英寸长。
附加持有人为仪器通过嵌入12在. 试样的两端以稍大的钢圆?...

对 E 玻璃 FRP 板试样的典型应力-应变曲线进行了显示, 该板具有纵向对齐的两个单轴层 (图 1), 并分别垂直 (图 2) 到加载方向。对于平行于纤维的负载情况 (图 1), 最大力为12.32 逃学, 对应于 98.6 ksi 的抗拉强度。失败发生在2.98% 的应变和弹性弹性模量, 计算从线正切为30% 的极限载荷, 是 5686 ksi。由于未使用计, 因此该值应仅作为杨氏模量的指示。行为本质上与失败是线性的。?...

玻璃钢材料是轻质、强力复合材料, 广泛应用于民用、机械、航天等领域。它们由嵌入在树脂或类似基体中的强纤维组成, 它们是以多种形式制造的, 包括 prepeg 条和层压板。它们的强度和刚度可以通过改变纤维的数量、类型和方向性来量身定做。 FRP 材料的变形能力要比金属或聚合物小得多, 对失败的警告很少, 因此研究失效的方式和机理是很重要的。

玻璃钢材料广泛应用于?...

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