E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料力学性能试验研究-张磊

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1、第31卷第9期电力建设Vol.31，No.9·118·2010年9月ElectricPowerConstructionSep，2010中图分类号：TU599，TM75文献标志码：A文章编号：1000-7229（2010）09-0118-04E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料力学性能试验研究112222张磊，孙清，王虎长，赵雪灵，胡建民，管顺清（1.西安交通大学，西安市，710049；2.西北电力设计院，西安市，710075）ExperimentalStudyontheMechanicalPropertiesofE-glassFiber/

2、EpoxyCompositeMaterial112222ZHANGLei，SUNQing，WANGHu-chang，ZHAOXue-ling，HUJian-min，GUANShun-qing（1.Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049，China；2.NorthwestElectricPowerDesignInstitute，Xi'an710075，China）ABSTRACT:48specimenswithsixgroupsofE-glassfiber/杆进行过研究，鉴于当时材料性能和制造工艺的限制，

3、epoxycompositematerialweretestedundermonotonously复合材料电杆未能得到推广使用。近年来，随着复合increasingloads.Theaverageresultandthediscretecoefficient材料技术的飞速发展和传统输电杆塔的缺陷逐步显oftensilestrength,elasticitymodulusandPoisson'sratiowere[6-9]露，电力行业开始重视复合材料杆塔的应用研究；但obtained,whichwillprovideaexperimen

4、talbasisforthe目前研究多集中于复合材料杆塔应用可行性的理论materialtobeusedinthetransmissionproject.Themechanical探讨，试验研究和工程实践均较少。propertiesandcostofthematerialandcommonsteelusedintransmissiontowersarediscussedandcompared.Theresult本文以±660kV银川东换流站—红柳沟接地极showsthatE-glassfiber/epoxycompositemater

5、ialisapplicable线路工程为依托，展开E玻璃纤维增强环氧树脂基复tothetransmissiontowers.合材料的力学性能试验研究。考虑到该复合材料为各向异性材料，应力-应变响应不能用单向性能参数KEYWORDS:E-glassfiber；compositematerial；tensile[10]strength；elasticitymodulus；Poisson'sratio；experimentalstudy确定，因此对该复合材料顺纤维方向和垂直纤维方向的拉伸强度、弹性模量、泊松比分别进行了研究。摘要：通过对6组

6、48个试件进行力学性能试验，研究了E玻璃最后，将该复合材料与输电杆塔结构中常用钢材进行纤维增强环氧树脂基复合材料顺纤维方向和垂直纤维方向的抗拉强度、弹性模量、泊松比，并与输电杆塔结构中常用钢材了力学性能和成本对比分析，探讨该复合材料在输电进行了力学性能和成本对比分析。结果表明，E玻璃纤维增强杆塔结构中应用的可行性。环氧树脂基复合材料力学性能优异、绝缘性能良好、成本合1试验概况理，适宜在输电杆塔结构中应用。关键词：E玻璃纤维；复合材料；拉伸强度；弹性模量；泊松比；1.1试验材料试验研究采用的E玻璃钢纤维为9600TEX，纤维含量70%，

7、环氧树脂为特种环氧树脂，具有良好的耐热、耐doi：10.3969/j.issn.1000-7229.2010.09.030老化和电绝缘性能。0引言1.2试件设计试验试件按照GB/T1447—2005《纤维增强塑料玻璃纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强，疲拉伸性能试验方法》规定设计，由鞍山远达电网工程劳性能、耐久性能和电绝缘性能好等特点，是较理想[1-2]有限公司采用拉挤工艺制作。试件型式和尺寸分别的输电杆塔结构材料。目前，复合材料输电杆塔已见图1、表1。在欧美和日本得到应用，其中以美国的研究开发和应[3-5]根据玻璃纤维布置方法不同，

8、本次共制作了2种用最为成熟。我国在20世纪50年代对复合材料电试件：第1种试件仅沿长度方向布置玻璃纤维（以下基金资助项目：国家电网公司科技项目（复合材料（FRP）格构塔简称“单向纤维试件”）；第2种试件除沿长度方向布应用