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1、玻璃纤维增强复合材料疲劳宏观方法研究摘要玻璃纤维增强复合材料疲劳宏观方法研究摘要玻璃纤维增强复合材料(glassfiberreinforcedplastics缩写为GFRP),在工程界应用广泛,航空工业中,玻璃纤维增强复合材料多以层合结构出现,用于制造飞机的蒙皮、翼肋、桁条、腹板等非主要受力构件以及一些主要受力构件,在服役期内,反复作用的疲劳载荷是结构部件承受的主要载荷,因此对GFRP进行疲劳行为研究具有重要的理论意义和工程实用价值[3-4].纤维增强复合材料层合结构运用广泛,玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠
2、等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品,玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝I摘要都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等,广泛应用于国民经济各个领域。本次设计是从宏观唯象角度分别从试验和理论出发,研究单轴拉伸疲劳载荷作用下玻璃纤维增强复合材料层合板的疲劳特性和失效机理,建立考虑不同加载方式作用下(应力比、加载频率和纤维最小铺层角)的宏观疲劳寿命预测模型,预测层板疲劳寿命,与试验比较验证模型的正确。关键词:玻璃纤维
3、;复合材料;无机非金属;疲劳寿命IIAbstractGlassfiberreinforcedcompositematerials(glassfiberreinforcedplasticsabbreviatedGFRP),widelyusedinengineering,aviationindustry,glassfiberreinforcedcompositematerialswithlaminatedstructure,moreusedinthemanufactureoftheaircraft'sskin,ribs,purlin,themainstresscom
4、ponentssuchasweb,andsomeofthemainstresscomponents,duringtheserviceperiod,repeatedlythefatigueloadisthemainstructuralmembersunderload,sothefatiguebehaviorofGFRPresearchhasimportanttheoreticalsignificanceandengineeringpracticalvalue[3-4].Fiberreinforcedcompositelaminatedstructureiswidelyus
5、ed,glassfiberisanexcellentinorganicnon-metalmaterials.Ingredientsforsilica,aluminaandboronoxide,magnesiumoxide,calciumoxide,sodiumoxide,etc.Itisaglassballorwasteglassasrawmaterialsbyhightemperaturemeltingsystem,wiredrawing,winding,weavingtechnology,etc.Andformallkindsofproducts,glassfibe
6、rmonofilamentdiameterfromafewmicronsto20metersmicrons,theequivalentofahumanhair1/20-1/5,eachbundlefiberoriginalSiDouhavehundredsoreventhousandsofrootofmonofilament,usuallyasthereinforcingmaterialincompoundmaterial,electricalinsulationandheatinsulationmaterials,substrateandsoon,arewidelyu
7、sedtonationaleconomyeachdomain..ThisdesignfromtheAngleofmacroscopicphenomenologicalrespectivelyfromtheexperimentandtheory,researchunderuniaxialtensilefatigueloadingofglassfiberreinforcedcompositemateriallaminatedplatesfatiguecharacteristicsandfailuremechanism,setupconside