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有机玻璃钢---曾经对各种不同的金属-缠绕玻璃钢复合壳体做过水压试验。
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恒德环保科技

时间 : 2022-03-30 01:53 浏览量 : 126

有机玻璃钢----曾经对各种不同的金属-缠绕玻璃钢复合壳体做过水压试验。

图7-21是爆破后的典型情况。圆筒直径为18.250时,其结构与前述的18.250时的圆筒基本相同,只是增强材料改用HTS玻璃纤维而不是E玻璃纤维。试验时先加到检验压力(1550磅/时),最后加压至爆破。爆破压力的设计值为1840磅/时2,但加压至1774磅/时2时,环向和纵向就同时爆破了。对于以E玻璃纤维做增强材料的圆筒,在进行爆破试验以前,先经过两次检验压力(第一次压力为1425磅/时2,第二次为1575磅/时),实际的爆破压力为1750磅/时2,而设计爆破压力为1840磅/时2。图7-22是根据水压试验的实测数据作出的典型压力-应变曲线。根据弹性模量作出的玻璃钢的压力-应变曲线绘在同一图上(计算时所用树脂含量、缠绕张力、玻璃钢层厚度等均按实测值)。超过钢材屈服点以后,缠绕玻璃钢和钢-玻璃钢复合结构的压力-应变曲线,其斜率基本相同。由此可以看出,玻璃纤维承担了钢材屈服后所增加的全部环向荷载。根据钢-玻璃钢复合结构和纯玻璃钢的压力-应变曲线间的差值就可以得到钢的环向曲线。

上述壳体的设计指标和实测性能数据的比较见表7-5。分析比较表明[191:

(1)钢壳体环向双轴屈服强度比环向单轴屈服强度平均高出13%左右,而当初设计时则假定为10%。

(2)钢壳从屈服到爆破,其环向应力基本上保持不变。这证实了当初的设计假定是正确的。

(3)钢壳体的纵向双轴屈服强度平均为纵向单轴屈服强度的88%左右,而最初假定为95%。其结果是,在达到检验压力的90%时,残余变形略超过0.2%(屈服点)。

(4)在这些壳体中,E玻璃纤维的应力值达到2.3×10s磅/时2,HTS玻璃纤维的应力值达到2.38~2.56×105磅/时2,上述壳体均未因结构内部的缺陷而发生过早破坏。如果是环向破坏而不是纵向破坏,HTS玻璃纤维的应力值还将更高。如材料的最低抗拉强度按2.5×105磅/时2计算;E玻璃纤维的效率为92.5%;如材料的最低抗拉强度按2.8×105磅/时2计算,HTS瑜璃纤维的效率则为85.5~92%。

(5)环向发生屈服时,环向-纵向应力比平均为1.48;而纵向发生屈服时,则平均为1.33,当初是按1.16计算的,比1.33要低,这和上述第三项的纵向屈服强度较低有关。连接供普通增强塑料采用的机械连接形式很多。但对于纤维缠绕结构,希望连接点越少越好。机械连接和胶接在增强塑料制品中得到了广泛的应用0’。但是,直到目前为止,纤维缠绕制品一般不需要另行连接,即使

连接,几乎都采用胶接。由于机械连接要破坏纤维的连续性,所以尽量不予采用。在连接一般增强塑料(非缠绕制品)时,机械连接的效率很低,一般只有30%左右,而胶接连结则为50~85%。如果纤维缠绕制品也采用机械连接,在选择设计参数时就应当考虑到开口或嵌件的影响。由于纤维缠绕制品在内压或外压的作用下要发生膨胀或收缩,因而也给胶接带来一定的困难。

采用机械连接法来连接纤维缠绕制品.其工艺并不难,但这种连接方法一般不可能制得最有效的结构,因为在承受集中荷载时,需要增加纤维缠绕结构的厚度。当然,在机械连接非用不可

时,也就不必考虑结构的效率损失问题了。


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