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玻璃钢化粪池制作厂家,混杂纤维复合材料的疲劳性能
编辑 :

恒德环保科技

时间 : 2022-04-10 00:02 浏览量 : 90

玻璃钢化粪池制作厂家,混杂纤维复合材料的疲劳性能

混杂纤维复合材料的疲劳性能,与混杂纤维的品种、含量比例以及铺层形式等都有很大的关系。例如,混杂环氧复合材料A型试样,当碳纤维与玻璃纤维的比例分别取1:1、2:1、3:1、1:0等时,另外又分单向或准各向同性两种铺层形式,后者的0°与90°向碳纤维之比为1:1,±45°向为S玻璃纤维。S玻璃纤维被对称地引入,其量满足前述单向混杂之比。该试验在30赫频率下进行拉伸疲劳,其最小与最大应力之比为0.1。试验结果见图2-41。从图2-41上半部可以看到,单向A型混杂试样的S-N曲线,随碳纤维含量的增加而逐渐升高,然后拉平,并一直持续。当碳纤维的含量达100%时S-N曲线变成一条线性递减的直线。

从上图下半部的准各向同性的S-N曲线同样可以看到,S-N曲线随着碳纤维含量的增加而逐渐升高。当碳纤维与玻璃纤维之比为1:1时,S-N曲线与纯碳纤维复合材料重合在一条曲线上。当碳纤维与玻璃纤维之比为2:1或3:1时,其S-N曲线均超过纯碳纤维复合材料的S-N曲线,其中尤以3:1的S-N曲线,在应力的最高数值层。对于上图所示的准各向同性试样来说,它的铺层0°和90°向全是碳纤维,玻璃纤维在±45°向。作为纵向拉-拉疲劳特性,基本上是反映全碳复合材料的疲劳性能,但由于混杂而提高了疲劳性能。

为了进一步分析混杂纤维所引起的上述现象,将图2-41中有关的数据选出来,用10°循环周数的疲劳极限与不同的碳纤维之比作图,可从图2-42中的曲线看出其混杂效应的影响结果。此图中的实线为试验结果,虚线为按混合律计算的结果。可以看到,单向试样的虚、实线偏离很小,但准各向同性试样的实测值,明显地高于混合律计算值,出现混杂效应。综上所述,两种纤维混杂后其疲劳性能可以达到混合律的估算值,甚至可以超过估算值。在准各向同性板中,引入50%的玻璃纤维,并不影响其疲劳性能,并且能提高阻止热降解的能力,与单一纤维复合材料相比,尚未发现有不足之处。


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