ABAQUS的CFRP复合材料构件的理论与试验研究(2)

Key words: carbon fiber reinforced Polymer，pultrusion，axial compression test， brittle failure，ABAQUS

1 绪论 1

1。1 FRP 简介 1

1。1。1 FRP 材料 1

1。1。2 FRP 的制备工艺和产品形式 1

1。1。3 FRP 材料的特点 3

1。2 FRP 在工程结构中的应用和发展 4

1。3 CFRP 压杆的研究现状 7

1。4。本文主要研究内容 9

2 拉挤成型 CFRP 管轴心受力性能的试验 10

2。1 试验仪器原理及使用方法介绍 10

2。1。1 电子万能试验机 10

2。1。2 应变采集设备 10

2。1。3 电阻应变计测量法 12

2。1。4 四分之一桥路的原理 13

2。2 试验准备 13

2。2。1 CFRP 管的制备 13

2。2。2 应变片的粘贴 15

2。3 试验方案 16

2。4 试验过程 19

2。5 结果分析 24

2。6 CFRP 管的应力--应变关系曲线 26

3 拉挤成型 GFRP 轴心受压管的有限元模拟分析 34

3。1 ABAQUS 软件简介 34

3。2 拉挤成型 GFRP 的建模 34

3。3 简单边界条件下拉挤成型 GFRP 管不同失效模式的临界长度计算 37

3。4 弹性支撑条件下拉挤成型 GFRP 管破坏模式分析 38

4 结论及展望 45

4。1 主要结论 45

4。2 展望 45

致谢 46

参考文献 47

1 绪论

1。1 FRP 简介

纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastic,简称 FRP)是由纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过一定工艺复合形成的高性能新型材料[1]。这种材料自从上世纪 40 年代问世以来,在航空、航天、船舶、汽车、化工、医学和机械等众多领域得到了应用。近年来,FRP 以其高强轻质、耐腐蚀等优点,逐渐在土木和建筑结构中得到应用,并受到工程界的广泛关注。复合材料由基体和增强材料构成, 根据复合材料中增强材料的不同形状,可分为纤维增强复合材料、层合复合材料和颗粒复合材料等。纤维增强复合材料（FRP）是复合材料中的一种。常用的 FRP 的基体有树脂、碳素、金属、陶瓷等,纤维种类有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、聚烯烃纤维、PBO(聚对亚苯基苯并双口恶唑)纤维以及金属纤维等[2]。目前工程结构中常用的 FRP 主要有玻璃纤维增强复合材料 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer) 、碳纤维增强复合材料 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)、玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer)和芳纶纤维增强复合材料 AFRP(Aramid Fiber Reinforced Polymer)。 ABAQUS的CFRP复合材料构件的理论与试验研究(2):http://www.youerw.com/gongcheng/lunwen_86211.html