拉挤/缠绕GFRP筋力学性能试验研究

发布时间：2021-01-14 19:12

　　本文以山东斯福特实业有限公司拉挤/缠绕GFRP筋生产线为依托,从生产、试验及应用三位一体的角度出发,对GFRP筋的力学性能进行了研究。首先,对GFRP筋的材料组成及拉挤/缠绕成型工艺进行简单介绍,并制备低、中、高3种不同强度等级的1#GFRP筋、2#GFRP筋、3#GFRP筋;其次,对1#GFRP筋进行不同加载速率的拉伸性能试验研究、对不同直径的3#GFRP筋进行拉伸性能尺寸效应试验研究、对2#GFRP筋进行不同长细比的压缩性能试验研究、对3#GFRP筋进行不同应力水平的拉伸蠕变性能试验研究。试验结果表明:（1）随加载速率增大,抗拉强度逐渐增大;随直径增大,抗拉强度逐渐减小;随长细比增大,抗压破坏强度逐渐减小;随应力水平提高,蠕变速率逐渐增大。（2）拉伸破坏模式全部为劈裂破坏,而压缩破坏模式随长细比增大由剪切破坏和劈裂破坏演变为弯曲破坏。（3）GFRP筋的拉伸应力-应变曲线和压缩应力-应变曲线均呈线性关系,表现为弹性变形,属于脆性材料。（4）加载速率为2mm/min的同等条件下,1#、2#、3#GFRP筋的抗拉强度分别为491MPa、708MPa、1027MPa,弹性模量分别为28.5... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题依据
        1.1.1 问题的提出
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 GFRP筋材料组成及拉挤/缠绕成型工艺简介
    2.1 材料组成
        2.1.1 纤维增强材料
        2.1.2 树脂基体
    2.2 拉挤/缠绕成型工艺
        2.2.1 拉挤/缠绕成型工艺原理
        2.2.2 拉挤/缠绕成型工艺参数
    2.3 本章小结
3 不同加载速率GFRP筋的拉伸性能试验研究
    3.1 试验方案
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试样制作
        3.1.3 试验仪器
        3.1.4 试验方法
    3.2 试验结果
        3.2.1 荷载-位移曲线和应力-应变曲线
        3.2.2 破坏机制分析
        3.2.3 极限强度
        3.2.4 弹性模量
        3.2.5 极限拉应变
    3.3 本章小结
4 不同直径GFRP筋的拉伸性能尺寸效应试验研究
    4.1 试验方案
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试样制作
        4.1.3 试验仪器
        4.1.4 试验方法
    4.2 试验结果
        4.2.1 荷载-位移曲线和应力-应变曲线
        4.2.2 破坏机制分析
        4.2.3 极限强度
        4.2.4 弹性模量
        4.2.5 极限拉应变
    4.3 本章小结
5 不同长细比GFRP筋的压缩性能试验研究
    5.1 试验方案
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试样制作
        5.1.3 试验仪器
        5.1.4 试验方法
    5.2 试验结果
        5.2.1 破坏模式
        5.2.2 破坏强度
        5.2.3 临界应力总图
        5.2.4 应力-应变曲线
        5.2.5 弹性模量
    5.3 本章小结
6 不同应力水平GFRP筋的拉伸蠕变性能试验研究
    6.1 聚合物基复合材料蠕变性能研究进展
        6.1.1 试验研究
        6.1.2 理论研究
        6.1.3 数值模拟
    6.2 试验方案
        6.2.1 试验材料
        6.2.2 试样制作
        6.2.3 试验仪器
        6.2.4 试验方法
    6.3 试验结果
        6.3.1 蠕变曲线
        6.3.2 蠕变速率
        6.3.3 Burgers模型
        6.3.4 Findley模型
        6.3.5 Burgers模型和Findley模型拟合结果
    6.4 本章小结
7 基于正交试验和FLAC 3D数值模拟的GFRP筋隧道支护优化设计
    7.1 FLAC 3D数值模拟用到的参数
        7.1.1 改建铁路渝黔线天坪隧道概况
        7.1.2 GFRP筋的性能参数
    7.2 正交试验设计
    7.3 FLAC 3D数值模拟
        7.3.1 模型建立
        7.3.2 GFRP筋布置
    7.4 调整优化正交试验最优方案
        7.4.1 正交试验最优方案
        7.4.2 GFRP筋性能参数对最大轴向应力的影响
        7.4.3 调整优化正交试验最优方案
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]玻纤增强乙烯基树脂复合材料弯曲蠕变行为研究[J]. 张兴刚,张用兵.  航空制造技术. 2013(Z2)
[2]树脂基复合材料蠕变性能研究进展[J]. 刘鹏飞,赵启林,王景全.  玻璃钢/复合材料. 2013(03)
[3]海水环境腐蚀下的GFRP筋抗压性能试验[J]. 孙丽,张娜.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2013(01)
[4]GFRP筋拉伸力学性能试验研究[J]. 陈静,黄广龙,陈巧.  建筑科学. 2012(07)
[5]加载速率对大直径GFRP筋足尺试件抗拉性能的影响[J]. 李国维,葛万明,倪春,戴剑,牟春林.  岩石力学与工程学报. 2012(07)
[6]GFRP筋受压力学性能试验[J]. 孙丽,王汉珽.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2011(06)
[7]纤维复合材料粘弹性动态性能的细观力学分析[J]. 于航,周储伟.  振动工程学报. 2011(04)
[8]基于均匀化理论粘弹性复合材料松弛规律的研究[J]. 舒乐华,谢桂兰,曹尉南,汤亚男.  新技术新工艺. 2010(09)
[9]FRP筋长期力学性能研究进展[J]. 詹界东,杜修力,王作虎.  玻璃钢/复合材料. 2009(06)
[10]GFRP锚杆抗腐蚀性能试验研究[J]. 鲁长亮,刘廷望.  中外公路. 2009(05)

硕士论文
[1]GFRP筋及GFRP筋混凝土柱受压性能研究[D]. 米向乾.沈阳建筑大学 2012
[2]GFRP锚杆抗拉特征及破坏机理试验研究[D]. 高磊.华北水利水电学院 2007



本文编号：2977380