基于移位因子法的GFRP長期性能試驗及其應(yīng)用研究.pdf

1、GFRP具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕、優(yōu)良的耐腐蝕性、良好的熱性能、可設(shè)計性好等顯著優(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性能會隨著使用時間的推移而下降。由于在GFRP長期性能方面的研究不夠深入，導致現(xiàn)階段尚不能準確預測GFRP的長期性能，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)計方法的有效性有待進一步的考證。正是由于在長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)勢的基礎(chǔ)上，保證GFRP在其設(shè)計服役年限內(nèi)的安全可靠性，事關(guān)國計民生，具有重大意義。
　　 本文源于國家自然科學基金“服役條件下玻璃鋼管道長期性能預測的理論與方法研究”(編號:11102142)及中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目“聚合物基復合材料的流變行為與服役壽命研究”（編號:2012-Ia-023）。研究工作主要分為以下三個方面:
　　 1) GFRP長期性能的理論建立及相關(guān)拉伸試驗研究
　　

3、基于國內(nèi)外已有的GFRP長期性能預測的研究成果，開展拉伸蠕變性能試驗，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，建立長期性能預測公式。通過初始性能試驗和長期性能試驗分析確定長期性能預測公式中的相關(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)長期性能的試驗數(shù)據(jù)，采用

4、Bellman數(shù)值反演算法通過Mathematica7.0程序進行數(shù)值計算，求解對于所給層合板殼的粘彈性計算結(jié)果。計算結(jié)果表明:隨著時間的增加，板殼的臨界屈曲荷載逐漸減小，且減小的速率也隨時間增加而減小;板的撓度隨時間的推移而增加。
　　 3) GFRP三通的粘彈性有限元計算
　　 基于工程實際運用的三通結(jié)構(gòu)形式，并考慮GFRP材料的粘彈性行為對三通的長期性能進行計算模擬。本文利用長期性能試驗所得數(shù)據(jù)，通過ansys軟件