基于移位因子法的GFRP長(zhǎng)期性能試驗(yàn)及其應(yīng)用研究.pdf

1、GFRP具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、優(yōu)良的耐腐蝕性、良好的熱性能、可設(shè)計(jì)性好等顯著優(yōu)越性。GFRP的樹脂基體為典型粘彈性材料，因而GFRP在服役條件下其力學(xué)性能會(huì)隨著使用時(shí)間的推移而下降。由于在GFRP長(zhǎng)期性能方面的研究不夠深入，導(dǎo)致現(xiàn)階段尚不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)GFRP的長(zhǎng)期性能，多采用選取較大的安全系數(shù)的方法以保證結(jié)構(gòu)的安全，這種設(shè)計(jì)方法的有效性有待進(jìn)一步的考證。正是由于在長(zhǎng)期性能方面研究的滯后致使GFRP的使用范圍受到了限制。因此，在充分發(fā)揮GF

2、RP的優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，保證GFRP在其設(shè)計(jì)服役年限內(nèi)的安全可靠性，事關(guān)國(guó)計(jì)民生，具有重大意義。
　　 本文源于國(guó)家自然科學(xué)基金“服役條件下玻璃鋼管道長(zhǎng)期性能預(yù)測(cè)的理論與方法研究”(編號(hào):11102142)及中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“聚合物基復(fù)合材料的流變行為與服役壽命研究”（編號(hào):2012-Ia-023）。研究工作主要分為以下三個(gè)方面:
　　 1) GFRP長(zhǎng)期性能的理論建立及相關(guān)拉伸試驗(yàn)研究
　　

3、基于國(guó)內(nèi)外已有的GFRP長(zhǎng)期性能預(yù)測(cè)的研究成果，開展拉伸蠕變性能試驗(yàn)，考慮溫度、濕度以及應(yīng)力水平的影響，通過引入移位因子的方式，建立長(zhǎng)期性能預(yù)測(cè)公式。通過初始性能試驗(yàn)和長(zhǎng)期性能試驗(yàn)分析確定長(zhǎng)期性能預(yù)測(cè)公式中的相關(guān)參數(shù)。
　　 2) GFRP板殼的蠕變彎曲理論分析及計(jì)算
　　 基于GFRP層合板殼的彈性解答、相應(yīng)原理、Laplace變換及Laplace逆變換求解GFRP層合薄板薄殼的粘彈性解答。根據(jù)長(zhǎng)期性能的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用

4、Bellman數(shù)值反演算法通過Mathematica7.0程序進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，求解對(duì)于所給層合板殼的粘彈性計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果表明:隨著時(shí)間的增加，板殼的臨界屈曲荷載逐漸減小，且減小的速率也隨時(shí)間增加而減小;板的撓度隨時(shí)間的推移而增加。
　　 3) GFRP三通的粘彈性有限元計(jì)算
　　 基于工程實(shí)際運(yùn)用的三通結(jié)構(gòu)形式，并考慮GFRP材料的粘彈性行為對(duì)三通的長(zhǎng)期性能進(jìn)行計(jì)算模擬。本文利用長(zhǎng)期性能試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，通過ansys軟件