刘礼华
,
朱元林
,
张继文
,
周祝兵
,
吴琼
,
强强
玻璃钢/复合材料
对CFRP筋材锚固系统力学性能的研究进展进行了综述.重点介绍了近几年该领域的研究成果,其中包括试验研究和数值仿真研究.对当前研究进展进行了评述并给出了一些观点:指出夹片锚不能充分发挥CFRP筋材的强度,提出建立逐渐损伤强度分析方法,对夹片部位筋材的逐渐损伤破坏过程与强度进行分析预测;为了加速推广CFRP筋材的工程应用,需要对CFRP筋锚固系统的疲劳性能与应力松弛性能开展深入研究;提出了一种新型CFRP拉索结构,更有利于CFRP拉索的锚固与盘卷.最后对CFRP拉索在应用中有待于解决的一些问题进行了展望.
关键词:
碳纤维复合材料筋
,
锚固系统
,
数值分析
,
疲劳特性
,
拉索设计
朱元林
,
刘礼华
,
张继文
,
蒋婷慧
玻璃钢/复合材料
为了分析对比不同锚固填料的锚固效果,需要寻求一种更好的粘结介质以提高CFRP筋粘结式锚具的锚固性能.本文主要针对环氧树脂型锚固填料,采用四种不同环氧型锚固填料,对不同长度和锥段倾角的锚具进行灌锚,并进行了静载拉伸试验研究.试验结果表明:①采用Lica型建筑粘结胶对CFRP筋进行锚固,锚固长度至少需要达到50倍筋材直径;②Wirelock在固化过程中发生了收缩,不可用于直筒型锚具,当锚具内壁有了3°锥角后,Wirelock可以锚固住碳纤维复合材料筋;③冷铸填料高温固化过程中容易导致筋材的强度下降至原有强度的78.87％左右;④环氧树脂砂浆用于锚固碳纤维复合材料筋材,锚固长度需要达到40倍筋材直径;⑤相同条件下,四种锚固胶在锚具内部的变形程度为Lica型建筑粘结胶最大,环氧树脂砂浆次之,然后是冷铸填料,Wirelock钢丝绳胶水的变形程度最小.
关键词:
碳纤维复合材料筋
,
环氧树脂
,
锚固填料
,
锚固性能
,
试验研究
朱元林
,
刘礼华
,
张继文
,
朱维军
,
王奂
,
周祝兵
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20141118.008
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋粘结型锚固系统,采用数值分析研究了不同锚具内壁与锚固胶体间的摩擦系数、不同锥形倾角、锚具前端有无直筒过渡段及有无端堵约束对筋材应力状态的影响,找出了筋材在靠近锚具端部发生破坏的原因,提出了相关强度分析方法及锚固改进方法,并用试验结果验证了方法的有效性.分析结果表明:筋材在摩擦系数为0.7时受到的径向挤压应力峰值只有摩擦系数为0.3时受到的径向挤压应力峰值的45.01％;随着锥形倾角增大,CFRP筋在锚具锥段所受的径向挤压应力峰值逐渐减小,所受剪应力峰值逐渐增大;在锥段末端增设直筒过渡段可以缓解筋材所受到的径向挤压应力与剪应力峰值,缓解系数分别为76.78％与52.90％;端堵约束的存在使锚具端部应力集中现象明显,导致筋材在锚具端部发生破坏.
关键词:
碳纤维增强复合材料筋
,
锚固系统
,
数值分析
,
应力状态
,
失效分析
朱元林
,
温卫东
,
刘礼华
,
张继文
,
蒋婷慧
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150420.001
对单向碳/碳复合材料纵向拉-拉疲劳特性及面内剪切拉-拉疲劳特性进行了试验研究;对三维四向编织碳/碳复合材料的纵向拉-拉疲劳特性及纤维束-基体界面剩余强度进行了试验研究.使用最小二乘法拟合得到了单向碳/碳复合材料纵向及面内剪切拉-拉疲劳加载下的剩余刚度退化模型及剩余强度退化模型,建立了纤维束-基体界面剩余强度模型.结果显示:单向碳/碳复合材料在87.5％应力水平的疲劳载荷下刚度退化最大只有8.8％左右,在70.0％应力水平的疲劳载荷下,面内剪切刚度退化最大可达30％左右;三维四向编织碳/碳复合材料疲劳加载后强度及刚度均得到了提高;随着疲劳循环加载数的增加,三维四向编织碳/碳复合材料中纤维束-基体界面强度逐渐减弱.
关键词:
碳/碳复合材料
,
三维四向编织
,
疲劳特性
,
剩余强度退化模型
,
剩余刚度退化模型
,
界面剩余强度模型
