纖維增強(qiáng)復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則基本信息

中文名 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則 外文名 failure criteria of fibre reinforced composites

目前，單向復(fù)合材料層板的破壞理論有多種，但它們都只是部分地同某些實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合。公認(rèn)的幾種破壞準(zhǔn)則為：

2.1最大應(yīng)力準(zhǔn)則

它是以應(yīng)力值為判據(jù)的破壞準(zhǔn)則。其內(nèi)容是，單向?qū)影逯懈鲬?yīng)力分量都要小于相應(yīng)的強(qiáng)度值，否則材料就會(huì)破壞。對(duì)圖1所示的單向纖維板，若以L、T表示順纖維方向和垂直纖維方向,

和
表示應(yīng)力分量（圖1），以
分別表示L方向拉伸強(qiáng)度值、L方向壓縮強(qiáng)度值、T方向拉伸強(qiáng)度值、T方向壓縮強(qiáng)度值和單向?qū)影宓募羟袕?qiáng)度值，則破壞判別式為：

這三個(gè)不等式是相互獨(dú)立的，只要其中有一個(gè)不滿足，材料就會(huì)破壞。

如果單向?qū)影逯辉诤屠w維成θ角（

）的方向承受拉應(yīng)力（圖2），則應(yīng)力分量與的關(guān)系為：

(2)代入式(1)，則有：

只要三個(gè)不等式中有一個(gè)不滿足，材料就破壞。

為壓應(yīng)力時(shí)，有類似的公式。

2.2最大應(yīng)變準(zhǔn)則

它是以應(yīng)變值為判據(jù)的破壞準(zhǔn)則。其內(nèi)容是，單向?qū)影逯懈鲬?yīng)變分量都要小于相應(yīng)的極限應(yīng)變值，否則材料就會(huì)破壞。以εL、εT和γLT表示應(yīng)變分，以和eLT分別表示L方向拉伸極限應(yīng)變值，L方向壓縮極限應(yīng)變值、T方向拉伸極限應(yīng)變值、T方向壓縮極限值和單向?qū)影宓募羟袠O限應(yīng)變值，則破壞判別式為：

，

只要三個(gè)不等式中有一個(gè)不滿足，材料就破壞。

利用單向復(fù)合材料層板的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系

和

最大應(yīng)變理論的破壞判別式（4）可寫成以應(yīng)力分量表達(dá)的形式：

式中EL、ET為彈性模量；vLT、vTL為泊松比，GLT成為剪切模量。比較式（7）和式（1）可知，最大應(yīng)力準(zhǔn)則和最大應(yīng)變準(zhǔn)則的差別僅在于后者給出的判別式中含有泊松比，而前者不含。

2.3蔡－希爾破壞準(zhǔn)則

是美籍華人學(xué)者蔡為侖和美國的R．希爾在20世紀(jì)60年代將各向同性材料的米澤斯屈服條件（見屈服條件）推廣到單向?qū)影宥玫降钠茐臏?zhǔn)則。它只適用于拉伸和壓縮強(qiáng)度相等的單向?qū)影濉?

記

，

則根據(jù)這一準(zhǔn)則，單向?qū)影迮R界破壞應(yīng)力應(yīng)滿足的條件為：

等式左端各項(xiàng)的實(shí)際計(jì)算值小于1，材料不破壞；大于1，材料就會(huì)破壞。

對(duì)圖2所示情況，上式可化成以

表示的形式：

根據(jù)蔡-希爾破壞準(zhǔn)則計(jì)算出的結(jié)果比較接近實(shí)際。

2.4蔡－吳破壞準(zhǔn)則

是美籍華人學(xué)者蔡為侖和E．M．吳于1971年提出的張量形式的破壞準(zhǔn)則。根據(jù)這一準(zhǔn)則，臨界破壞應(yīng)力應(yīng)滿足的條件為：

式中

為材料內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力分量；Fi、Fij……是表征材料強(qiáng)度性能的一階、二階……張量，叫作強(qiáng)度張量，它們的分量可通過實(shí)驗(yàn)確定；重復(fù)下標(biāo)表示約定求和。從理論上說，式（10）取的項(xiàng)數(shù)越多，在反映材料強(qiáng)度性能方面精度越高。

對(duì)于單向?qū)影?，式?0）可寫為：

等式左端各項(xiàng)的實(shí)際計(jì)算值小于1，材料不破壞；大于1，材料就會(huì)破壞。蔡－吳破壞準(zhǔn)則的優(yōu)點(diǎn)在于，判別式中包含應(yīng)力的一次項(xiàng)，因此適用于抗拉、抗壓性能不同的材料。

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則造價(jià)信息

市場價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場價(jià)
（除稅）		 工程建議價(jià)
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
DB-BWFRP玻璃纖維增強(qiáng)編繞拉基導(dǎo)管 DW100×2.0 查看價(jià)格 查看價(jià)格

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無機(jī)高性能纖維復(fù)合材料 UCFC 查看價(jià)格 查看價(jià)格

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材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)		 含稅
信息價(jià)		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
聚丙烯纖維(杜拉纖維) 3-19mm 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kg 云浮市2016年3季度信息價(jià)
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kg 云浮市2016年2季度信息價(jià)
泰尼纖維(聚丙稀微纖維) 1kg/包 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kg 佛山市順德區(qū)2005年4月信息價(jià)
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kg 佛山市順德區(qū)2005年3月信息價(jià)
泰尼纖維(聚丙稀微纖維) 1kg/包 查看價(jià)格 查看價(jià)格

kg 佛山市順德區(qū)2005年2月信息價(jià)
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kg 佛山市順德區(qū)2005年1月信息價(jià)
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kg 云浮市2016年4季度信息價(jià)
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kg 云浮市2015年4季度信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
（元）		 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
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玻璃纖維復(fù)合材料井圈 1500×1000×150|1套 1 查看價(jià)格 廣州市井力建材有限公司 廣東  江門市 2013-04-18

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則建立在單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的簡單破壞實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，是估算復(fù)雜應(yīng)力或復(fù)雜應(yīng)變狀態(tài)下單向復(fù)合材料強(qiáng)度以及進(jìn)行復(fù)合材料設(shè)計(jì)的依據(jù)。由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料目前多為層板，所以破壞準(zhǔn)則是層板強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。

在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的拉伸強(qiáng)度高于基體的拉伸強(qiáng)度。在垂直于纖維方向承受拉伸或在纖維方向和垂直于纖維方向承受剪切的情況下，比較小的應(yīng)力也會(huì)引起復(fù)合材料中纖維與基體的脫離或基體自身的拉伸破壞或剪切破壞。在平面應(yīng)力狀態(tài)下，單向復(fù)合材料有三種基本的破壞形式：纖維拉伸（或壓縮）破壞、基體拉伸（或壓縮）破壞和剪切破壞。

層板的破壞是一個(gè)逐層破壞過程。當(dāng)外加載荷增大到層板中某一層的破壞值時(shí)，這一層先破壞，載荷重新分配到其余諸層中，并依次使第二層、第三層、……直到最后一層破壞。因此，單向復(fù)合材料層板是研究層板破壞的基礎(chǔ)。

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纖維增強(qiáng)復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則文獻(xiàn)

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

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評(píng)分： 4.4

塑料逐步取代了一些傳統(tǒng)材料，如金覆等。在這一過程中，纖維增強(qiáng)材料的使用推動(dòng)了這一趨勢的進(jìn)一步發(fā)展。本文闡述了纖維怎樣與塑料更有效地復(fù)合。

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雙軸向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板強(qiáng)度準(zhǔn)則 雙軸向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板強(qiáng)度準(zhǔn)則

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頁數(shù)： 7頁

評(píng)分： 4.3

為了更加準(zhǔn)確地對(duì)雙軸向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在雙向載荷作用下的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測,本文針對(duì)Tsai-Wu強(qiáng)度理論進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。首先,討論Tsai-Wu張量準(zhǔn)則在雙向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的應(yīng)用問題,并確定用雙軸拉伸實(shí)驗(yàn)來測定準(zhǔn)則其中的一個(gè)強(qiáng)度參數(shù)F12。其次,采用數(shù)值模擬方法,結(jié)合Taguchi實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)十字形試件進(jìn)行外形設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化,得到了中心應(yīng)力水平高、過渡區(qū)域應(yīng)力集中系數(shù)小的十字形試件。最后,對(duì)十字形試件進(jìn)行不同載荷比的雙軸拉伸實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到強(qiáng)度參數(shù)F12,并擬合了該材料應(yīng)力平面第一象限的強(qiáng)度包絡(luò)線。研究結(jié)果表明,經(jīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正后的Tsai-Wu強(qiáng)度包絡(luò)線能夠準(zhǔn)確地反映出材料的強(qiáng)度特性。

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硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是指以硼纖維為增強(qiáng)劑的復(fù)合材料 。

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按照基體的種類，可分為硼纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料和硼纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料兩大類 。

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常用的增強(qiáng)纖維有玻璃纖維、碳纖維、塑膠等。作為纖維增強(qiáng)材料的還有硼纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維和芳綸纖維等。土木工程領(lǐng)域常用的FRP材料主要有；碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料( CFRP)、玻璃纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料(GFRP)、芳綸纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料( AFRP)。

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