拉擠/纏繞GFRP筋力學(xué)性能試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-14 19:12
本文以山東斯福特實(shí)業(yè)有限公司拉擠/纏繞GFRP筋生產(chǎn)線為依托,從生產(chǎn)、試驗(yàn)及應(yīng)用三位一體的角度出發(fā),對(duì)GFRP筋的力學(xué)性能進(jìn)行了研究。首先,對(duì)GFRP筋的材料組成及拉擠/纏繞成型工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,并制備低、中、高3種不同強(qiáng)度等級(jí)的1#GFRP筋、2#GFRP筋、3#GFRP筋;其次,對(duì)1#GFRP筋進(jìn)行不同加載速率的拉伸性能試驗(yàn)研究、對(duì)不同直徑的3#GFRP筋進(jìn)行拉伸性能尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究、對(duì)2#GFRP筋進(jìn)行不同長(zhǎng)細(xì)比的壓縮性能試驗(yàn)研究、對(duì)3#GFRP筋進(jìn)行不同應(yīng)力水平的拉伸蠕變性能試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)隨加載速率增大,抗拉強(qiáng)度逐漸增大;隨直徑增大,抗拉強(qiáng)度逐漸減小;隨長(zhǎng)細(xì)比增大,抗壓破壞強(qiáng)度逐漸減小;隨應(yīng)力水平提高,蠕變速率逐漸增大。(2)拉伸破壞模式全部為劈裂破壞,而壓縮破壞模式隨長(zhǎng)細(xì)比增大由剪切破壞和劈裂破壞演變?yōu)閺澢茐。?)GFRP筋的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線和壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線均呈線性關(guān)系,表現(xiàn)為彈性變形,屬于脆性材料。(4)加載速率為2mm/min的同等條件下,1#、2#、3#GFRP筋的抗拉強(qiáng)度分別為491MPa、708MPa、1027MPa,彈性模量分別為28.5...
【文章來(lái)源】:河南理工大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題依據(jù)
1.1.1 問(wèn)題的提出
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 GFRP筋材料組成及拉擠/纏繞成型工藝簡(jiǎn)介
2.1 材料組成
2.1.1 纖維增強(qiáng)材料
2.1.2 樹脂基體
2.2 拉擠/纏繞成型工藝
2.2.1 拉擠/纏繞成型工藝原理
2.2.2 拉擠/纏繞成型工藝參數(shù)
2.3 本章小結(jié)
3 不同加載速率GFRP筋的拉伸性能試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)方案
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試樣制作
3.1.3 試驗(yàn)儀器
3.1.4 試驗(yàn)方法
3.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 荷載-位移曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.2.2 破壞機(jī)制分析
3.2.3 極限強(qiáng)度
3.2.4 彈性模量
3.2.5 極限拉應(yīng)變
3.3 本章小結(jié)
4 不同直徑GFRP筋的拉伸性能尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究
4.1 試驗(yàn)方案
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試樣制作
4.1.3 試驗(yàn)儀器
4.1.4 試驗(yàn)方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 荷載-位移曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線
4.2.2 破壞機(jī)制分析
4.2.3 極限強(qiáng)度
4.2.4 彈性模量
4.2.5 極限拉應(yīng)變
4.3 本章小結(jié)
5 不同長(zhǎng)細(xì)比GFRP筋的壓縮性能試驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)方案
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試樣制作
5.1.3 試驗(yàn)儀器
5.1.4 試驗(yàn)方法
5.2 試驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 破壞模式
5.2.2 破壞強(qiáng)度
5.2.3 臨界應(yīng)力總圖
5.2.4 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
5.2.5 彈性模量
5.3 本章小結(jié)
6 不同應(yīng)力水平GFRP筋的拉伸蠕變性能試驗(yàn)研究
6.1 聚合物基復(fù)合材料蠕變性能研究進(jìn)展
6.1.1 試驗(yàn)研究
6.1.2 理論研究
6.1.3 數(shù)值模擬
6.2 試驗(yàn)方案
6.2.1 試驗(yàn)材料
6.2.2 試樣制作
6.2.3 試驗(yàn)儀器
6.2.4 試驗(yàn)方法
6.3 試驗(yàn)結(jié)果
6.3.1 蠕變曲線
6.3.2 蠕變速率
6.3.3 Burgers模型
6.3.4 Findley模型
6.3.5 Burgers模型和Findley模型擬合結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
7 基于正交試驗(yàn)和FLAC 3D數(shù)值模擬的GFRP筋隧道支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.1 FLAC 3D數(shù)值模擬用到的參數(shù)
7.1.1 改建鐵路渝黔線天坪隧道概況
7.1.2 GFRP筋的性能參數(shù)
7.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
7.3 FLAC 3D數(shù)值模擬
7.3.1 模型建立
7.3.2 GFRP筋布置
7.4 調(diào)整優(yōu)化正交試驗(yàn)最優(yōu)方案
7.4.1 正交試驗(yàn)最優(yōu)方案
7.4.2 GFRP筋性能參數(shù)對(duì)最大軸向應(yīng)力的影響
7.4.3 調(diào)整優(yōu)化正交試驗(yàn)最優(yōu)方案
7.5 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻纖增強(qiáng)乙烯基樹脂復(fù)合材料彎曲蠕變行為研究[J]. 張興剛,張用兵. 航空制造技術(shù). 2013(Z2)
[2]樹脂基復(fù)合材料蠕變性能研究進(jìn)展[J]. 劉鵬飛,趙啟林,王景全. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2013(03)
[3]海水環(huán)境腐蝕下的GFRP筋抗壓性能試驗(yàn)[J]. 孫麗,張娜. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[4]GFRP筋拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 陳靜,黃廣龍,陳巧. 建筑科學(xué). 2012(07)
[5]加載速率對(duì)大直徑GFRP筋足尺試件抗拉性能的影響[J]. 李國(guó)維,葛萬(wàn)明,倪春,戴劍,牟春林. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(07)
[6]GFRP筋受壓力學(xué)性能試驗(yàn)[J]. 孫麗,王漢珽. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[7]纖維復(fù)合材料粘彈性動(dòng)態(tài)性能的細(xì)觀力學(xué)分析[J]. 于航,周儲(chǔ)偉. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]基于均勻化理論粘彈性復(fù)合材料松弛規(guī)律的研究[J]. 舒樂(lè)華,謝桂蘭,曹尉南,湯亞男. 新技術(shù)新工藝. 2010(09)
[9]FRP筋長(zhǎng)期力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 詹界東,杜修力,王作虎. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(06)
[10]GFRP錨桿抗腐蝕性能試驗(yàn)研究[J]. 魯長(zhǎng)亮,劉廷望. 中外公路. 2009(05)
碩士論文
[1]GFRP筋及GFRP筋混凝土柱受壓性能研究[D]. 米向乾.沈陽(yáng)建筑大學(xué) 2012
[2]GFRP錨桿抗拉特征及破壞機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 高磊.華北水利水電學(xué)院 2007
本文編號(hào):2977380
【文章來(lái)源】:河南理工大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題依據(jù)
1.1.1 問(wèn)題的提出
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 GFRP筋材料組成及拉擠/纏繞成型工藝簡(jiǎn)介
2.1 材料組成
2.1.1 纖維增強(qiáng)材料
2.1.2 樹脂基體
2.2 拉擠/纏繞成型工藝
2.2.1 拉擠/纏繞成型工藝原理
2.2.2 拉擠/纏繞成型工藝參數(shù)
2.3 本章小結(jié)
3 不同加載速率GFRP筋的拉伸性能試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)方案
3.1.1 試驗(yàn)材料
3.1.2 試樣制作
3.1.3 試驗(yàn)儀器
3.1.4 試驗(yàn)方法
3.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 荷載-位移曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.2.2 破壞機(jī)制分析
3.2.3 極限強(qiáng)度
3.2.4 彈性模量
3.2.5 極限拉應(yīng)變
3.3 本章小結(jié)
4 不同直徑GFRP筋的拉伸性能尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究
4.1 試驗(yàn)方案
4.1.1 試驗(yàn)材料
4.1.2 試樣制作
4.1.3 試驗(yàn)儀器
4.1.4 試驗(yàn)方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 荷載-位移曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線
4.2.2 破壞機(jī)制分析
4.2.3 極限強(qiáng)度
4.2.4 彈性模量
4.2.5 極限拉應(yīng)變
4.3 本章小結(jié)
5 不同長(zhǎng)細(xì)比GFRP筋的壓縮性能試驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)方案
5.1.1 試驗(yàn)材料
5.1.2 試樣制作
5.1.3 試驗(yàn)儀器
5.1.4 試驗(yàn)方法
5.2 試驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 破壞模式
5.2.2 破壞強(qiáng)度
5.2.3 臨界應(yīng)力總圖
5.2.4 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
5.2.5 彈性模量
5.3 本章小結(jié)
6 不同應(yīng)力水平GFRP筋的拉伸蠕變性能試驗(yàn)研究
6.1 聚合物基復(fù)合材料蠕變性能研究進(jìn)展
6.1.1 試驗(yàn)研究
6.1.2 理論研究
6.1.3 數(shù)值模擬
6.2 試驗(yàn)方案
6.2.1 試驗(yàn)材料
6.2.2 試樣制作
6.2.3 試驗(yàn)儀器
6.2.4 試驗(yàn)方法
6.3 試驗(yàn)結(jié)果
6.3.1 蠕變曲線
6.3.2 蠕變速率
6.3.3 Burgers模型
6.3.4 Findley模型
6.3.5 Burgers模型和Findley模型擬合結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
7 基于正交試驗(yàn)和FLAC 3D數(shù)值模擬的GFRP筋隧道支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.1 FLAC 3D數(shù)值模擬用到的參數(shù)
7.1.1 改建鐵路渝黔線天坪隧道概況
7.1.2 GFRP筋的性能參數(shù)
7.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
7.3 FLAC 3D數(shù)值模擬
7.3.1 模型建立
7.3.2 GFRP筋布置
7.4 調(diào)整優(yōu)化正交試驗(yàn)最優(yōu)方案
7.4.1 正交試驗(yàn)最優(yōu)方案
7.4.2 GFRP筋性能參數(shù)對(duì)最大軸向應(yīng)力的影響
7.4.3 調(diào)整優(yōu)化正交試驗(yàn)最優(yōu)方案
7.5 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻纖增強(qiáng)乙烯基樹脂復(fù)合材料彎曲蠕變行為研究[J]. 張興剛,張用兵. 航空制造技術(shù). 2013(Z2)
[2]樹脂基復(fù)合材料蠕變性能研究進(jìn)展[J]. 劉鵬飛,趙啟林,王景全. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2013(03)
[3]海水環(huán)境腐蝕下的GFRP筋抗壓性能試驗(yàn)[J]. 孫麗,張娜. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[4]GFRP筋拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 陳靜,黃廣龍,陳巧. 建筑科學(xué). 2012(07)
[5]加載速率對(duì)大直徑GFRP筋足尺試件抗拉性能的影響[J]. 李國(guó)維,葛萬(wàn)明,倪春,戴劍,牟春林. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(07)
[6]GFRP筋受壓力學(xué)性能試驗(yàn)[J]. 孫麗,王漢珽. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[7]纖維復(fù)合材料粘彈性動(dòng)態(tài)性能的細(xì)觀力學(xué)分析[J]. 于航,周儲(chǔ)偉. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]基于均勻化理論粘彈性復(fù)合材料松弛規(guī)律的研究[J]. 舒樂(lè)華,謝桂蘭,曹尉南,湯亞男. 新技術(shù)新工藝. 2010(09)
[9]FRP筋長(zhǎng)期力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 詹界東,杜修力,王作虎. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(06)
[10]GFRP錨桿抗腐蝕性能試驗(yàn)研究[J]. 魯長(zhǎng)亮,劉廷望. 中外公路. 2009(05)
碩士論文
[1]GFRP筋及GFRP筋混凝土柱受壓性能研究[D]. 米向乾.沈陽(yáng)建筑大學(xué) 2012
[2]GFRP錨桿抗拉特征及破壞機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 高磊.華北水利水電學(xué)院 2007
本文編號(hào):2977380
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