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顺德玻璃钢化粪池,力学性能与测试技术 第一节基本力学性能
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-24 12:38 浏览量 : 40

顺德玻璃钢化粪池,力学性能与测试技术  第一节基本力学性能

第一节基本力学性能

根据玻璃钢力学性能试验目的不同,可以把试验分为三类。第一类属于科学研究性试验;第二类为工艺质量控制和材料检验的测试;第三类是提供产品设计数据的测试。对于玻玻钢工业生产技术来说,测试的主要目的,是提供可靠的设计数据和质量检验的结果。根据玻璃钢的力学性能特点,采用标准化试验方法,才能避免数据分散过大,从而保证不同批次试验间的可比性。没有采用质量控制措施制备的试样和没有采用标准化试验方法所测得数据,只在企业内部进行分析时,才具有可比意义,但不能提供设计使用和作为质量控制的依据。

玻璃钢是一种各向异性材料,在弹性范围内,其应力-应变关系,可用广义虎克定律来表示:{o} = [Ci]{e}(7-7)

式中,C.为玻璃钢层压板的弹性特征系数,为应力,为应变。玻璃钢制件的材料性能具有结构材料的特征。产品结构的不同,玻璃钢材料性能也随之发生变化,尤其以铺层方式不同的影响更为明显。评价玻璃钢制件性能,必须与制件结构形式、成型工艺方法、铺层方式,进行综合讨论才有意义。测试数据必须是按照质量控制文件,包括标准的试验方法,所规定的程序得到的试验结果,才有实用价值。

根据玻璃钢工业技术需要,应测的玻璃钢基本力学性能有七项:拉伸、压缩、弯出、纵横剪切、层间剪切、动态和静态粘弹特性,以及拉-拉疲劳特性。结构玻璃钢制件,常采用定向纤维层板试样,测定出性能后提供设计用工程常数和评价质量。非结构玻璃钢制件,经常采用纤维增强塑料的试验方法。两者是截然不同的,在实际工作中应予注意。本书以介绍前一类试验方法为主。

第二节拉伸性能与测试

一、概要

拉伸性能是玻璃钢的主要力学性能。拉仲模量、拉伸强度和泊松比,是玻璃钢制品铺层设计结构设计最重要的工程常数。当构件承受张力、轴向力、离心力等情况下,测定拉伸性能尤为重要。玻璃钢结构件的拉伸性能,试样可从单向玻璃纤维层压板切取下来。众所周知,若单向纤维玻璃钢层压板的受力方向与纤维铺叠方向不同,其拉伸强度值的差别十分显著。定义纤维方向与受力方向的夹角为方向角,则拉伸强度与方向角的关系见图7-1。拉伸性能包括:

纵向拉伸(即加载方向与纤维方向一致,简写为0°拉伸方向)的强度、模量、主泊松

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比、破坏伸长率,及其应力-应变曲线。横向拉伸(即加载方向与纤维方向相垂直,简写为90°拉伸方向)的强度、横向拉伸模量、破坏伸长率,及其应力-应变曲线。

不同纤维/环氧复合材料,其纵向拉伸应力一应变曲线,见图7-2所示。

从上图可以看出,玻璃钢的模量明显地低于其它类型复合材料。那些高于金属比刚度的复合材料,被称作高模量复合材料,多用于宇航承力结构部位。

玻璃钢试样的承载方向不同,或试样结构铺层方向不同,其强度值和破坏类型明显不同,见图7-3所示。从上图看出,纵向拉伸是玻璃钢制件最佳的受力形式。必须指出,其它的受力方向,或因铺

层方式不同而引起的力学行为的变化,是不容忽视的。玻璃钢制件在不同环境温度和湿度条件下所表现的力学行为变化,同样是重要的。玻璃钢的力学性能数据,都是在确定的玻璃纤维体积含量时所得。不同的纤维体积含量,应换算成同一含量时,才能进行比较。纤维的体积含量(V/)和重量含量(W/)的换算,一般采用下式

式中

d——固化树脂体系的比重,

d——纤维的比重;

vJ——纤维的体积含量;

W——纤维的重量含量。

在实验报告中,必须标明纤维的体积含量。


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