玻璃钢球阀---纤维承受的荷载占总荷载

由方程（14）可以看到，纤维承受的荷载占总荷载的百分数，既是基体和纤维的弹性模量的函数，也是纤维面积的函数。纤维应力与复合材料应力之比，也是如此。由方程（16）可以看到，纤维应力随Em/E，和Ar的减少而增加。纤维缠绕玻璃钢，纤维交叉铺放的层状玻璃钢和布基层压玻璃钢里的连续纤均能把荷载或应力沿着连续的荷载迹线，从力作用点传到反力作用点。如果在荷载和反力之间纤维是不连续的，那么在间断点就要由基体把荷载从一根纤维传到另一根纤维。纤维的连续性还要影响复合材料的破坏形式。可以认为，如纤维是连续的，则复合材料的破坏是因纤维的

断裂而引起的。如果纤维是间断的，则复合材料的破坏原因可能有如下三种：（1）在薄弱环节树脂破坏；（2）纤维间断处基体剪切破坏；（3）纤维和基体粘结处破坏。所谓复合材料的理论强度，是指纤维和基体强度的总和。即（假定复合材料面积为1，才可由第一式得出第二式；而Ar：和Am是单位面积的一部分。）复合材料效率是复合材料的试验强度与理论强度的百分比，即：

复合材料的试验强度复合材料效率=

-×100%

（18）

复合材料的理论强度

有效纤维应力是指玻璃钢中的纤维实际发挥出来的应力，可由纤维承受的荷载和纤维面积来确定，而纤维承受的荷载的百分1.63数要依Em/E，和A，而定。因此，有效纤维应力为：复合材料的试验强度

Pt

（19)

8：（有效）=P-×

Ar

所谓纤维效率就是指纤维所发挥出来的应力与纤维的基础强度之比，即：纤维发挥出的应力-×100%（20）纤维效率=一纤维的基础强度所谓纤维效率就是指纤维所发挥出来的应力与纤维的基础强

度之比，即：纤维发挥出的应力（20）纤维效率=-×100%纤维的基础强度复合材料效率是以玻璃的总含量与基体的总含量之和为基础的，而纤维效率则是以荷载方向上的玻璃纤维面积为基础的。

普通玻璃纤维的平均抗拉强度大约是：刚拉出的单根纤维——5×105磅/时；单股无捻粗纱——4×105磅/时；织布用的纱线——2.5×10°磅/时2。因为单根纤维不适用于缠绕，而织布用的纱线又已经过了不少纺纱过程，强度较低，因此，可把无捻粗纱的强度——4×105磅/时2做为比较的依据。

表7-2指出，纤维缠绕复合材料的效率最高，然而当纤维从单向排列变到随意方向排列时，复合材料效率将随之降低。值得注意，由玻璃布制成的层压玻璃钢板的复合材料效率最低。玻璃含量玻璃纤维含量与玻璃纤维的排列方式有一定关系。连续玻璃纤维彼此平行排列时，玻璃含量较高，可达65～90%；玻璃纤维垂直交叉各半排列时，玻璃含量较低，约为55～75%；随意排列时，玻璃含量最低，只有15~50%。纤维缠绕玻璃钢密度与玻璃的重量或体积含量的关系见图7-3（E玻璃纤维）。