玻璃钢密度,最大应力和最大应变强度准则

反映在人们头脑中最直观的二种破坏准则是：外加荷载使材料的最大应力达到某一极限时，结构物发生破坏，称为最大应力强度准则；或者认为材料的变形达到一定极限时使结构物发生破坏，称为最大应变强度准则。以o表示结构物中的最大应力，以og表示材料的极限强度，那末最大应力强度准则的数学表达式可以写为(5·3-1)它表示结构物中的最大应力小于材料的强度极限时，结构物不破坏。

同样，最大应变强度准则的数学表达式可以写为（5·3-2)eEes式中e——结构物中的最大应变；ea——材料的极限应变。常用的玻璃钢是各向异性材料，各个单层是正交各向异性材料，在各个方向上有着不同的极限强度。强度准则应该只与材料排能有关而与人为选取的坐标轴无关。所以，用材料主弹性轴方问的强度极限作为制定强度准则的标准，其他方向的极限强度则根据坐标变换计算。需要用试验测定九个基本的强度极限值如图5-6所示，即：三个拉伸强度oiL、or、oiu；三个压缩强度oL，ơsr，oaw；三个剪切强度TaLr、Tarw、TawL。最常用的玻璃钢是薄板形式，垂直玻璃钢平面的W向应力是很小，常作为两向应力状态处理，这时需要用试验测定五个基本的强度极限值即两个

为了直观些，用极坐标将上列三个条件表达出来如图5-7，从图中可以得出各个方向上的极限强度，阴影区表示安全应力区域。还可见：对于双向平衡型玻璃钢的方向性极限强度，在相当大范围内

是由剪切强度rmur控制的，只有在接近二个主向的区域内，才由主向强度控制；对于单向玻璃钢，在接近第二主向的一个区域内，由第二主向强度控制，只在偏离第一主向的很小区域内才由第一主向强度控制，其余较大的区域也是由剪切强度TaLr控制的。在易体运算时，使用三条曲线是不方便的，而且这三条曲线各自考虑一个因素，没有计及正应力和剪应力共同作用的影响。

三个轴向极限强度oaL,osrTaLr只能定出三个常数C1,C1,C。,第四个常数C需要用二向应力状态确定，较多是利用与轴向成某一角度的方向性性能来确定。在玻璃钢结构设计时，较广泛的使用着网格理论，即只考虑玻璃纤维的承拉作用或折算的承压作用，这种理论在压力容器设计中应用得比较成功，在其他一般结构产品的设计中，也在使用着。这样当一个双向玻璃钢承受着两个轴向力oL，ox时；它们都可以达到各自的极限强度，这样就补充了一个条件。将这些条件代入（5·3-19）得出求C1，C2，Ca，C。的联立方程式

实验验证

曾对环氧玻璃钢进行了方向性性能的试验，其拉伸、压缩、剪切性能的实测值分别列于表5-1，5-2，5-3中。对比这些实测值和计算值，其误差在10%左右，它与材料本身的离散系数差不多，因而认为上面的弹性关系计算和能量强度准则是可供设计使用的。