塑木复合材料疲劳蠕变及其螺栓连接的研究

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1、摘要塑木复合材料在承重时容易产生蠕变，在连接紧固时需要用到螺栓。本文在借鉴国内外相关研究成果的基础上，结合国内工程应用上的要求，对塑木复合材料进行了疲劳蠕变和螺栓双剪连接方面的研究。取得的研究成果如下：1利用四元件Burger模型对塑木复合材科蠕变性能进行研究，研究结果表明；四元件模型可以用来模拟塑木复合材料的短期蠕变行为；塑木复合材料的瞬间弹性变形和延迟弹性变形均随着应力水平的增加而增加；随着应力水平的增加，材料结束瞬间弹性变形越早，进入延迟弹性变形阶段越快；同样，随着应力水平的进一步增加，材料

2、结束延迟弹性变形越早，进入粘性流动变形阶段越快。2利用交变载荷的试验方法，研究了在疲劳／蠕变交互作用下塑木复合材料的断裂损伤行为。结果表明，在交变载萄为破坏载荷的80％和60％时，其疲劳／蠕变断裂曲线为三段式曲线，即瞬时弹性变形阶段、延迟弹性变形阶段和加速断裂阶段；在交变载荷为破坏载荷的40％时，38小时内其疲劳／蠕变曲线为两段式曲线。随着最大载荷保持时间的增加，塑木复合材料进入延迟弹性变形阶段越晚，弯曲挠度增加越快，断裂寿命降低。3利用EYM模型模拟塑木复合材料的双剪连接，对其破坏特征进行分析，

3、结果表明：E'

4、fM模型可以精确地预测双剪试样的破坏载荷；双剪试样的力一位移曲线分三个阶段，分别是密实阶段、临界破裂阶段和脆性破裂阶段；随着螺孔到端口距离和螺栓直径的增加，破坏载荷均随着增大，同时裂纹长度也均随着增大。关键词：塑木复合材料；蠕变；Burger模型；疲劳／蠕变：EYM模型；双剪连接TheResearchoftheFatigueandCreepandtheDowel-typeConnectionsofWoodPlasticCompositesAbstractWood-plasticCo

5、mposite(WPC、offtenhascreepbehaviorunderaloadwhichisoutoftheelasticrange．andareofftenfastenedfn'mlywithbolts．Basedonalargenumberofdomesticandforeigndocumentsconcerningthissubject,thefatigueandcreepofW'PCanddowel-typeconnectionsofthreeSOlidWPCaclrosscrO

6、SS—seetionSwerestudiedin也elightoftheengineeringrequirement．Somepointshavebeendrownoutasfollow：(1)Thechapter2inthispapermainlyusedtheBurgerModeltoanalysethecreepbehaviorofthewoodplasticcomposites．TheresultsshowedthatBurgermodelfitaccurately也ecreepcurve

7、softhematerialunderdifferentstresslevels．Instantaneouselasticdeformationanddelayedelasticandviscousdeformationincreasedwiththeincreaseofstresslevel．Wi也theincreaseofstresslevelthestageof也einstantaneouselasticdeformationendsearlierandtheWPCstepsintothed

8、elayedelasticstagemorequickly．Also，thestageofthedelayedelasticstageendsearlierandtheWPCstepsintotheviscousdeformationstagemorequicklywimthefilrtherincreaseofstresslevel．(2)Sometimesfracturedamageofwoodplasticcompositesisduetotheresultoftheactionoffati

9、gueandere∞underdynamic10ad．胁iSbehaviorofWPCunder也emutualactionoffatigue／creepWasstudied．Resultsshowedthatthecurvesoffatigue／creephadthreestagesata80％anda60％breakingload,namely,thetransientelasticdeformationstage，thedelayedelasticdeformationsta