玻璃鋼力學(xué)性能體現(xiàn)

1、低彈性模量玻璃鋼的密度較小為1、5~2、1gcm3，是普通鋼材的14左右，其強(qiáng)度卻較高，一般可達(dá)到400Mpa以上。玻璃鋼的比強(qiáng)度強(qiáng)度與密度之比可達(dá)2×106cm以上，比普通鋼材的比強(qiáng)度高很多，是一種輕質(zhì)高強(qiáng)的材料。但是，玻璃鋼的彈性模量是比較低的。譬如，纖維含量高達(dá)80%的單向玻璃鋼，其縱向彈性模量約為5×104Mpa，僅是普通鋼材的25%，為鋁材的70%。而雙向玻璃鋼和多向玻璃鋼的彈性模量就更低。玻璃鋼的比彈性彈性模量與密度之比與鋼材和木材的比彈性相接近，為2~2、7×108cm。若結(jié)構(gòu)受剛度控制，則必須采取相應(yīng)措施，以提高玻璃鋼結(jié)構(gòu)的剛度如加肋或采用夾層結(jié)構(gòu)等。換言之，以改變截面的尺寸和形狀來(lái)彌補(bǔ)低彈性模量這一弱點(diǎn)。玻璃鋼的剪切彈性模量更低。金屬的剪切彈性模量為抗壓彈性模量的40%左右；而單向玻璃鋼的剪切彈性模量只有縱向彈性模量的10%左右；雙向玻璃鋼為20%。這樣低的剪切彈性模量，對(duì)于主要承受剪切的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是很大的弱點(diǎn)。2、強(qiáng)度和彈性性能的可設(shè)計(jì)性玻璃鋼是由玻璃纖維或其織物和合成樹(shù)脂組成的。玻璃纖維的強(qiáng)度和彈性模量比樹(shù)脂的強(qiáng)度和彈性模量大幾十倍。人們可以通過(guò)改進(jìn)玻璃纖維的含量和分布方向，在一定范圍內(nèi)獲得不同強(qiáng)度和彈性性能的玻璃鋼，用以承受不同的荷載。譬如，對(duì)于荷載情況清楚的單向受力結(jié)構(gòu)，可以考慮單向鋪層方式；一般為安全計(jì)而采用4:1或7:1的鋪層方式。這種單向鋪層的方式可以再纖維方向獲得特別高的強(qiáng)度，用以承受單向力，而在垂直于纖維的方向沒(méi)有過(guò)分多余的強(qiáng)度儲(chǔ)備。又如，對(duì)于雙向受力的結(jié)構(gòu)，可以考慮雙向鋪層和多向鋪層的方式；選用適當(dāng)?shù)睦w維用量或改變各單層的鋪層方向，以滿足強(qiáng)度要求。再如，對(duì)于面內(nèi)均勻受力或受力情況不很清楚的結(jié)構(gòu)，可以考慮多向鋪層方式，選擇相應(yīng)的鋪層方向使材料成為面內(nèi)各向同性。就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，上述特性所表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越性是最重要的。正確地運(yùn)用強(qiáng)度和彈性性能的可設(shè)計(jì)性，必然導(dǎo)致理想的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而理想的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了安全和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。3、各向?qū)孕阅芩^各向?qū)裕侵覆牧显诓煌较蛏暇哂胁煌牧W(xué)性能。玻璃鋼即屬于各向?qū)圆牧稀Ｋ稍黾营?dú)立的彈性系數(shù)。如上所述，為了獲得所希望的、有一定方向性的玻璃鋼，通常是將若干個(gè)單層稱為單層板結(jié)構(gòu)。每一個(gè)單層在其面內(nèi)具有兩個(gè)彈性主方向，即纖維方向L縱向和垂直于纖維方向T橫向。在面內(nèi)，獨(dú)立的彈性系數(shù)有四個(gè)：縱向彈性模量EL、橫向彈性模量ET、縱向泊松比LT縱橫向剪切彈性模量GLT。顯然，這種物理方面的復(fù)雜性增加了結(jié)構(gòu)計(jì)算的復(fù)雜性。這種復(fù)雜性尤其表現(xiàn)在非彈性主方向上，當(dāng)坐標(biāo)不與彈性主方向重合時(shí)，正應(yīng)力會(huì)引起剪應(yīng)變，剪應(yīng)力會(huì)引起線應(yīng)變，這種現(xiàn)象稱為交叉彈性。這是各向同性材料所沒(méi)有的。玻璃鋼的各向?qū)孕阅埽笤谛：藦?qiáng)度時(shí)做得更仔細(xì)。就每一單層而言，通常有五個(gè)基本強(qiáng)度：縱向抗拉強(qiáng)度FLt、縱向抗壓強(qiáng)度FLc、橫向抗拉強(qiáng)度FTt、橫向抗壓強(qiáng)度FTc、縱橫向抗剪強(qiáng)度FLT。無(wú)論按何種強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核，都必須盡量弄清荷載情況和受力狀態(tài)。對(duì)于單向玻璃鋼，橫向抗拉強(qiáng)度往往不及縱向抗拉強(qiáng)度的5%。因此，很可能在主要荷載作用下不發(fā)生破壞，卻在次要荷載作用下發(fā)生破壞。4、非均質(zhì)性玻璃鋼是非均質(zhì)材料。若著眼于比纖維直徑大不多的范圍即亞微觀范圍，玻璃鋼顯然是非均質(zhì)體；若著眼于比纖維直徑大得多的范圍即宏觀范圍，又可以將每個(gè)單層視為均質(zhì)體。對(duì)于層合結(jié)構(gòu)，各層之間即使在宏觀范圍內(nèi)也是非均質(zhì)的。這種不同層之間的宏觀非均質(zhì)性，給玻璃鋼結(jié)構(gòu)的分析帶來(lái)了很大的復(fù)雜性。層合結(jié)構(gòu)的彈性特性和強(qiáng)度特性必須以每個(gè)單層的彈性特性和強(qiáng)度特性為基礎(chǔ)，這是與均質(zhì)體的根本不同之處。上述非均質(zhì)性造成層合結(jié)構(gòu)的一個(gè)特有的現(xiàn)象：耦合效應(yīng)。所謂耦合效應(yīng)，是在小變形情況下，面內(nèi)內(nèi)力也會(huì)引起彎曲變形，彎曲內(nèi)力也會(huì)引起面內(nèi)變形。譬如，一塊受簡(jiǎn)單拉伸的玻璃鋼層合薄板，可能出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。為了避免或者利用耦合現(xiàn)象，構(gòu)成了層合結(jié)構(gòu)分析的一個(gè)重要課題。5、低剪切強(qiáng)度和低層間抗拉強(qiáng)度玻璃鋼的剪切強(qiáng)度是比較低的：雙向玻璃鋼的抗剪強(qiáng)度為其抗拉強(qiáng)度的10%左右；單向玻璃鋼就更低，甚至到5%以下。層合玻璃鋼的層間沒(méi)有玻璃纖維增強(qiáng)，因此層間剪切強(qiáng)度和曾度抗拉強(qiáng)度低于樹(shù)脂澆注體的剪切強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。上述弱點(diǎn)給玻璃鋼的連接造成了困難，往往由于連接問(wèn)題處理不當(dāng)造成連接部位的局部破壞，而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用玻璃鋼的低剪切強(qiáng)度和低層間抗拉強(qiáng)度，必要時(shí)可以采取構(gòu)造措施。6、脆性玻璃鋼的伸長(zhǎng)率一般小于5%，屬于脆性材料。對(duì)于塑性材料如鋼材，結(jié)構(gòu)中某些高應(yīng)力區(qū)的材料進(jìn)入塑性變形，引起應(yīng)力重分配而使應(yīng)力得到暖和。但是，對(duì)于玻璃鋼，由于沒(méi)有塑性變形階段，結(jié)構(gòu)中高應(yīng)力區(qū)的部分纖維會(huì)先行斷裂，他們承擔(dān)的荷載卸給未斷裂的纖維，于是可能發(fā)生纖維的連鎖斷裂現(xiàn)象而導(dǎo)致破壞。對(duì)于玻璃鋼結(jié)構(gòu)的高應(yīng)力區(qū)，應(yīng)預(yù)先考慮加強(qiáng)措施。等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要課題之一。以上概略地?cái)⑹隽瞬Ａт摰闹饕W(xué)性能。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，玻璃鋼尚有其他一些性能，如疲勞、蠕變、沖擊等，也與慣用的金屬材料有很多不同之處，而且影響玻璃鋼性能的因素也十分繁多，這是不一一詳述。安丘玻璃鋼有限廠家是制造各種玻璃鋼系列的專業(yè)生產(chǎn)廠,覆蓋20多個(gè)省市自治區(qū)。并廣泛適應(yīng)于油田、化工、給排水、中央空調(diào)、紡織印染、電力、食品、郵電、造紙、防腐保溫和污水處理工程等,歡迎各界友人來(lái)廠洽談?dòng)嗀洝qblgc玻璃鋼力學(xué)性能的體現(xiàn)

復(fù)合材料在汽車上應(yīng)用部位及必要性

1、復(fù)合材料在汽車的應(yīng)用部位在巴黎JEC復(fù)合材料展覽會(huì)上，我們可以看到，復(fù)合材料在汽車上得到廣泛應(yīng)用，按功能分可分為結(jié)構(gòu)件、裝飾件和功能件；按部位可分為車身、底盤和座艙等，可具體細(xì)化為翼子板、車頂板、底盤、行李箱板、門內(nèi)板、輪轂、引擎罩、避震彈簧、傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和耐熱件等。2、復(fù)合材料在汽車上應(yīng)用的必要性全球氣溫變暖，自然災(zāi)害的不斷出現(xiàn)，2009哥本哈根會(huì)議”已成為大家關(guān)注的主要話題，各國(guó)在節(jié)能減排上都在不懈的努力，減少碳的排放將是未來(lái)發(fā)展的主流，空客A3800的復(fù)合材料應(yīng)用超過(guò)40%，波音B787復(fù)合材料已占總重量的50%以上，空客寬體運(yùn)輸機(jī)A400m復(fù)合材料的用量也近40%，這次展出的奧地利鉆石公務(wù)客機(jī)，機(jī)身幾乎全部使用了碳纖維復(fù)合材料，它們將比傳統(tǒng)的飛機(jī)節(jié)省燃料20%以上。作為材料行業(yè)中的貴族材料-碳纖維在航空、航天、軍事、醫(yī)療放射用床板等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，汽車行業(yè)也不甘落后，此次展出的跑車蘭博基尼，碳纖維復(fù)合材料幾乎覆蓋了除電器、玻璃以外的全部車身和零部件，有資料顯示車身僅重380KG，這為汽車減輕重量，降低油耗，減少尾氣排放，提高裝載量，提高抗沖擊性，吸收能量，改善安全性能，提供了有力保障。