基于细观结构的GFRP筋拉伸试验分析.pdf

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1、塑料工业第42卷第lO期·50·CHINAPLASTICSINDUSTRY2014年l0月基于细观结构的GFRP筋拉伸试验分析金清平，郑祖嘉，陈智，李小青(1．武汉科技大学城市建设学院，湖北武汉430065；2．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430070)摘要：对不同基体的长纤维复合材料(GFRP)筋开展拉伸强度试验，借助SEM观察筋体各阶段受力下的细观结构，得到关于拉伸性能作用的结论。实验可知，乙烯基GFRP筋与不饱和聚酯基GFRP筋相比具有更优的材料复合结构和界面，乙烯基筋体裂纹扩展的受荷强度比不饱和聚酯基筋

2、高；GFRP筋在荷载作用下先是基体材料的裂纹扩展或者少数纤维的断裂，随着基体达到极限强度，裂纹开始由局部扩展至较大范围，直到筋体表面；在荷载强度达到破坏荷载的80％以上时，筋体细观结构表现出纤维与基体明显的剥离，筋体破坏与纤维和基体之间的剥离有较紧密的关系。关键词：长纤维复合材料筋；细观结构；宏观表征；拉伸试验DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2014．10．014中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1005—5770(2014)10—0050一O5GFRPBarsTensileTests

3、AnalysisBasedonMicrostructureJINQing‘ping，ZHENGZujia，CHENZhi，LIXiao—qing(1．SchoolofUrbanConstruction，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430065，China；2．SchoolofCivilEngineering&Mechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：Te

4、nsilestrengthtestswerecarriedoutonlongfiberGFRPbarswithdifferentmatrixmaterial，andthemierostrueturesofGFRPbarsunderdifferentstresswasobservedbySEM．Someconclusionsabouttensilepropertiesweredrawn．TheresultsshowedthatincomparisontounsaturatedpolyesterGFRPbars，polyeth

5、yleneGFRPbarswerebetterinmaterialcompositestructureandmaterialinterface．andforthestrengththatleadstothecracks，polyethyleneGFRPbarwaslargerthanunsaturatedpolyesterGFRPbar；whenGFRPbarswereloaded．thecracksinmatrixmaterialappearedandexpandedorasmallnumberoffiberbrokea

6、tfirst，withthestrengthofthematrixgettingtothelimit，thecracksbegantoexpandlargelyfromthelocalloeationtootherloeation．andtothesurfaceofGFRPbarsatlast；whenthel0adexceeded80％failureloads．itcanbefoundthatthefibersandthematrixmaterialspeeledsignificantlybyobservingmiero

7、strueture．11

8、lefailureofGFRPbarhadthecloserelationshipwiththepeelingbetweenthefibersandthematrixmaterials．Keywords：GFRPBars；Microstrueture；MaeroCharacteristic；TensileTests玻璃纤维复合材料(GFRP)筋主要构成材料为能l-21。很显然，材料细观力学能将复合材料的性玻璃纤维和基体，两者在一定优化基础上复合而成，能和复合材料各组成物质联系起来，从而确定复合材具

9、有较好的性能，彼此强化，得到更好的性能材料。料的各种物质的比例和结合方式；宏观力学则从平均GFRP筋拉伸力学强度性能是该材料的应用基础，其受力角度考察复合材料的受力特性，因此可以通过常强度主要受其组分性能、纤维布置方式及含量等影规的力学测试工具和方法而获得相关的数据，并能满响。要研究复合材料的力学性能，