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玻璃钢栏杆,在高速荷载下的性能
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-02 02:45 浏览量 : 61

玻璃钢栏杆,在高速荷载下的性能

在设计某些玻璃钢抗爆结构物时,需要知道它们在高速荷载(从加载到最大值的时间为0.01到0.1秒)下的各项力学性能的变化情况。下面将介绍307聚酯、307聚酯加DAP单体和环氧改性聚酯三种玻璃钢在高速荷载下的拉、压、弯性能。在强度和弹性模量上,都比静载有所提高,其中拉伸性能提高较多,压缩性能提高较少,弯曲性能界于二者之间。

表4-9是三种玻璃钢的组分,表4-10~表4-14依次为三种玻璃钢的拉伸强度,拉伸弹性模量,压缩强度、压缩弹性模量和弯曲性能。

图4-12~图4-17分别是三种玻璃钢层板在一般静载和高速荷载下的拉、压的应力应变曲线。这些曲线表明:高速荷载下的应力应变曲线与一般静载下的曲线十分相似,也能保持较好的线性。

用重对数坐标绘出拉伸强度和破坏时间的关系如图4-18所示。加载至破坏的时间大约与应力的25次方成比例。

·图4-19及4-20是试件在三种受力形式下的破坏形式,它们和静载破坏基本相同,只是静载破坏的断口比较平整,而高速荷载的破坏断口参差不齐,尤其是拉伸破坏,其断口成须状。

温度对玻璃钢力学性能的影响

玻璃钢的各种力学性能都随着温度的升高而降低,而随着温度的降低而有所提高。特别是当温度到达某一值时,力学性能激剧下降,在产品设计时,要注意玻璃钢力学性能随温度升高而下降的规律,特别是开始激烈下降时的温度称为临界温度,在处理这个问题时,由于玻璃纤维的热稳定性较好,在300℃以下,其各项力学性能没有显著下降,把重点放在选择树脂类型、树脂配方,以及高温后处理工艺上,要求玻璃钢的临界温度大于产品要求的使用温度。表4-15和表4-16分别是二种常用的环氧玻璃钢和聚酯玻璃钢在高低温下的力学性能值。在直到-60℃的低温范围内,性能基

本没有变化或略有提高,而在45℃左右,则开始迅速下降。用图来反映这些性能变化更为直观,图4-21是306聚酯玻璃钢的弯曲强度随温度的变化,图4-22是3193聚酯改性634环氧玻璃钢的弯曲强度随温度的变化,图4-23和图4-24是7:1,4:1,1:1玻璃布平行铺层增强的双向634环氧玻璃钢的第一主向弯曲强度及弯曲弹性模量随温度的变化。从这些曲线看,它们具有相似的温度强度关系,强度都随着温度的升高而下降,到达临界温度时,下降的速率骤增,此时已不能承力了,从后二张图中可以看到,不论用那种增强布的类型,临界温度是没有变化的,这主要是树脂在一定的温度下软化不能承力的缘故。因而认为临界温度是由树脂系统确定的,图中所述的三种树脂系统的临界温度在50℃左右,这些系统可适用于室温下工作的产品。图4-25是两种目前常用的耐热性较好的玻璃钢的弯曲强度随温度的变化,一种是648环氧酚醛玻璃钢,另一种是6207脂环族环氧玻璃钢,这些耐热较好的玻璃钢的特点是弯曲强度虽也随温度的升高而下降,但是下降率较慢,在所测的温度范围内,还没有出现临界温度。用不同的固化系统,也会改变耐温的性能,图4-26是用两种不同固化剂的634环氧树脂玻璃钢的弯曲强度和弯曲弹性模量随温度的变化,用三氟化硼单乙胺作固化剂时,直到100℃时,弯曲强度保留64%,弯曲弹性模量保留85%;而用苯酐作固化剂时,弯曲强度仅保留23%,弯曲弹性模量保留45%。进一步试验还表明,临界温度与拉、压、弯三种受力形式无关,但在临界温度前的强度或弹性模量下降率则与受力形式有关,拉伸强度的下降率最小,弯曲强度的下降率最大。


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