玻璃钢外壳的应力参数

在玻璃钢固化时，树脂与玻璃纤维间存在着一定的内应力。为了测定这个内应力并观察它随温度和时间的变化情况，目前仍在进行各种各样的试验。试验表明，这个内应力随着固化时间的增加而减小，并且和玻璃钢固化期间的最高温度成正比[38）。对环氧玻璃钢来说，最适宜的固化温度是350°F。人们曾假定：层状玻璃钢的预应力（特别是超过比例极限时）会使其内部产生微裂缝，湿气和其它污物容易侵入。同样，树脂和玻璃纤维间的内应力之增加，能加速这种裂缝的扩展。近来的试验表明，试样的预荷载对抗环境老化性能影响很小。试验还指出，玻璃纤维和树脂间的内应力对纤维缠绕玻璃钢的抗环境老化性能的影响也不大。

一、应力集中

玻璃纤维在达到极限应力以前，容际上只有弹性变形而没有塑性变形。这样一来，由于缺乏塑性而引起的应力集中就导致了玻璃纤维对局部破坏非常敏感。因此，在玻璃钢制品的结构设计中，要特别注意应力集中问题1391。同时，不但要保证结构的应力分布合理，而且要对结构的变形进行精确分析，以保证结构的变形分布也合理。因此，采用截面逐渐变化的连接形式（锥面连接或斜面连接）就成为十分必要的了。采用这个工艺，就可能把喷管连同圆筒段和保护裙作为一个整体结构来缠绕。

玻璃钢部件的连接是一个大问题，因为它总和应力集中现象联系在一起。胶接和机械连接这两种方法都可采用。采用胶接时，为避免应力集中应采用斜面搭接。胶接可用于玻璃钢和玻璃钢之间，也可用于玻璃钢和金属之间。在碰到喷管等需要机械连接的地方，通常采用的机械连接有两种形式。第一种形式，是把玻璃纤维直接缠在金属件上，靠缠绕时产生的压力把金属件固定住。就火箭喷管来说，金属环所起的作用就好象环状板一样，不承受薄膜应力。第二种形式还包括在缠绕期间金属件同玻璃钢壳体的粘接，这时金属件要承受薄膜应力，应当按薄膜受力状态进行设计。采用这种特殊的构造形式，可降低结构重量。金属件可做成扇形，以保证玻璃钢层（其本身弹性模量较低）和金属连接件（弹性模量较高）在同样的受力状态下，变形协调一致而不分离。玻璃钢部件一般不希望采用螺栓连接。如果必须采用的话，玻璃钢的连接段必须进行局部增强，即必须把连接段做得比其它部分厚一些。