Meganiese sterkte van koolstofveselbuis

          Koolstofvesel saamgestelde materiale het unieke en voortreflike eienskappe soos ligte gewig, goeie styfheid, hoë spesifieke sterkte, hoë spesifieke modulus, hoë temperatuur weerstand, goeie moegheid weerstand, en ontwerpbaarheid. Komponente of strukture gemaak van hierdie materiaal het slegs tradisionele gewig. 80% van die materiaal. In onlangse jare, as gevolg van die vele toepassings van gewikkelde CFRP-pype in lugvaart, buitelandse platforms, onderwaterstrukture, drukvate en ander velde, het die ontwerp en meganiese eienskappe van filament-gewikkelde CFRP-pype en drukvate saamgestelde materiale by die huis en in die buiteland geword. brandpunt in strukturele navorsing.

          Ons het die sterkte-eienskappe van CFRP-pype deur eksperimente bestudeer, wat 'n goeie grondslag gelê het vir die verdere toepassing van CFRP-pype in siviele ingenieurswese. Voorbereiding van toetsmonsters Die materiaal wat vir die toetsmonsters gebruik word, is T700SC koolstofvesel (Toray Company, Japan) en epoksiehars. Die vesels word in die lengte en omtrek gelê. Die longitudinale vesels verskaf hoofsaaklik trek- en drukweerstand; Sterk en bestand teen toevallige dwarsskuif, die oplegmetode is (0°, 90°) s.

          Deur die spanning-rek-kromme waar te neem wat verkry is deur die kompressie-eksperiment van CFRP-pyp, word gevind dat die CFP-pyp gemaak van hierdie materiaal uitstekende druksterkte het, die gemiddelde sterkte is 230MPa, en die spanning bereik 5.2×10^-3. In die eksperiment was daar byna geen sigbare verandering voor die laai tot 80% van die mislukkingslading nie, en toe dit 80% van die mislukkingslas bereik het, is 'n kraakgeluid gehoor, op watter tydstip die hars begin kraak het. Die mislukking het skielik plaasgevind, en 'n heftige breekgeluid kon gehoor word, wat aan bros mislukking behoort het. Deur die deursnee waar te neem, is die hars gekraak, en daar is gevind dat die hoepelvesels gebreek en die lengtevesels gebreek is. Dit wys dat wanneer die CRP-pyp saamgepers word, die las hoofsaaklik deur die matriks gedra word, en die sterkte daarvan hang af van die sterkte van die matriks.

          Let op die spanning-rek-kromme wat verkry is uit die trektoets van die CFRP-buis. In vergelyking met die spanning-rek-kromme van die kompressie-eksperiment, is daar 'n groot verskil. Deur die rekdata te ontleed, kan gesien word dat wanneer die vervormingsspanning van die monster 0.005 bereik, 'n kraakgeluid vrygestel word, en die hars begin fyn krake hê, maar kan nie met die blote oog waargeneem word nie; wanneer die vervorming ongeveer 0.015 bereik, het die hars 'n groot reeks op die trekseksie. Krake, die gebreekte hars hou op werk, en die las word hoofsaaklik deur die vesel gedra; die las neem steeds toe, maar die vervorming van die monster neem vinniger toe, en die styfheidsdegradasie is baie duidelik; totdat die vesel gebreek is, is die monster beskadig. Wanneer dit gebreek is, is die treksterkte van die CFRP-pyp meer as 800MPa, en die spanning is so groot as 0.03, wat wys dat die CFRP-pyp goeie trekeienskappe het.

         In vergelyking met staal, het CFRP-pyp die eienskappe van ligte gewig en hoë sterkte. Die treksterkte is veral meer as 800MPa. CFRP-materiale is egter bros materiale, en die kompressieversaking toon duidelike brosbreuk-eienskappe. Wanneer die spanning van CFRP-pyp binne ongeveer 0.015 is, verander die spanning-rek-kromme lineêr. Met die sigbare krake van die hars word die styfheid van die pyp ernstig gedegradeer, en die vervorming neem skerp toe.