玻璃钢力学性能

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玻璃钢力学性能

玻璃钢力学性能

精心整理玻璃钢的基本性能——力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高,这是金属材料和其它材料无法相比的。

这里,我们要提一下强度的概念。

强度通常是指单位面积所能承受的最大荷载,超过这个荷载,材料就破坏了。

强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和剪切强度。

例如说聚酯玻璃钢抗拉强度290MPa,是指每平方厘米截面可承受2900Kg的拉力。

玻璃钢轻质高强的性能,来源于较低的树脂密度(浇铸体密度1.27左右)以及玻璃纤维的高抗伸强度(普通钢材的5倍以上)。

玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。

从高树脂含量的玻璃毡,比玻璃经性能数性能数性能数102赫兹性能数性能数106赫兹性能数性能:断裂时的伸长率(%)性能数据:1.5-4性能:介电常数1010赫兹性能数据:6.11性能性能数据性能性能数据泊松比(块玻璃)0.22正切损失102赫兹0.0042比热〔KJ/(Kg/.K)〕0.80体积电阻(Ω·cm)体积电阻(Ω·cm)1011-1013导热系数〔W/m·K)〕1.0声速m/s声速m/s5500软化温玻璃钢径发展,产量又。

玻璃钢的各羊毛:-棉纱:亚麻:尼龙:生丝:玻纤:钢:羊毛:棉纱:亚麻:-尼龙:15-40生丝:15-86玻纤:2.5-4钢:-玻璃纤维可按三种方向排列:(一)单向纤维增强的玻璃钢这一类玻璃钢,玻璃纤维定向排列在一个方向,它是用连续纱或单丝片铺层的。

在纤维方向上,有很高的弹性模量和强度,其纤维方向的强度可高达1000MPa,但在垂直纤维方向上,其(二)双向纤维增强的玻璃钢这类玻璃钢是用双向织物铺展的,其玻璃纤维体积含量可达50%。

在两个正交的纤维方向上,有较高的强度。

它适用于矩形的平板或薄壳结构物。

(三)准各向同性玻璃钢这类玻璃钢是用短切纤维毡或模塑料制成的,制品中各向强度基本接近,纤维体积含量一般小于30%,适用于强度、刚度要求不高或荷载不很清楚而只能要求各向同性的产品。

玻璃钢基本性能

玻璃钢基本性能

玻璃钢基本性能概述玻璃钢是一种用途广泛的纤维复合材料,是以玻璃纤维为增强材料,以合成树脂为基体复合而成的新型工程材料.玻璃钢的基本性能十分复杂.不同的玻璃纤维和不同的合成树脂所组成的玻璃钢的性能是不相同的,即使采用同一牌号的玻璃纤维和同一牌号的树脂,只要其间的配比不同,其性能(包括力学、物理、化学方面的性能和静态、动态方面的性能)就不会相同.充分了解玻璃钢的基本性能,才能合理地进行玻璃钢结构设计,用其所长,避其所短.玻璃钢的基本力学性能(包括静态和动态的力学性能)是进行玻璃钢结构设计的重要依据.静态力学性能一般是指玻璃钢在某一初始阶段的力学性能,其中最重要的是强度和弹性性能,动态力学性能与时间有关,例如蠕变、疲劳等是玻璃钢材料随着时间延续,在持久载荷或交变载荷作用下所反映出来的特性;冲击性能则是材料在极短的时间内承受载荷的特性.一般玻璃钢工程结构设计大都是选用静态力学性能参数进行设计.但如果不考虑动态力学性能的影响,很可能十分危险.在选用静态力学性能参数的同时,必须充分考虑动态力学性能对实际结构的影响,选择合适的安全系数.玻璃钢的主要力学性能大致有如下特点:(1)强度和弹性性能的可设计性.因玻璃钢是由玻璃纤维和合成树脂组成的,所以人们可以通过改变这两个组分材料的配比,和改变玻璃纤维的分布方向,在一定范围内获得不同强度和弹性性能的玻璃钢.例如,对于单向受结构,可以采用单向铺层方式,即可将单向玻璃布或玻璃纤维沿受力方向铺设.这种单向铺层方式能够在纤维方向获得很高的强度,而在垂直于纤维方向,则没有多余的强度储备.又如,对于双向受力的结构;可以采用双向铺层和多向铺层方式,并根据双向受力的大小,采用不同双向纤维量分布.对不同方向选用适当的纤维用量,不仅可以使玻璃钢在不同方向具有不同的强度值,也可以使其具有不同的弹性模量.上述特点所表现出来的强度和弹性的可设计性,使得从事结构设计的研究者也同时参与到材料的设计中去了,这对于结构设计是十分重要的.(2)各向异性性能,玻璃钢在不同方向上具有不同的力学性能,因此是一种各向异性材料.玻璃钢是由若干个单层板层合起来,构成一个多层的层合板(壳)结构.每一个单层板在其面内具有四个独立的弹性常数:纵向弹性模量E L,横向弹性模量E L,纵向泊松比V TL(横向泊松比V TL),面内剪切弹性模量G Ly.在层合板(壳)结构中,不管这些单层板是采用何种方式铺设,上述四个弹性常数构成了玻璃钢结构最基本的独立的弹性常数,另一方面,若干单层板按不同方式铺设而组成的层合板(壳),可以显示出十分复杂的弹性性能.例如,剪应力引起线应变,正应力引起剪应变,这些都是各向同性材料所没有的。

玻璃钢化质量要求

玻璃钢化质量要求

玻璃钢化质量要求玻璃钢具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐老化、隔热、隔电、吸音等优点,因此在建筑、化工、交通运输等领域得到广泛应用。

为确保玻璃钢制品的质量,需要满足以下要求。

首先,玻璃钢制品的外观质量要求高。

表面应平整、光滑,无明显的气泡、麻点、裂纹等缺陷。

颜色均匀,无色差以及明显的色斑。

制品边缘应整齐、无毛刺,切割面平整,无起皱、松卷等现象。

其次,玻璃钢制品的力学性能要求高。

玻璃钢的拉伸强度一般应达到250MPa以上,屈服强度应达到200MPa以上,弯曲强度应达到350MPa以上。

此外,还需要具备一定的弹性模量和刚度,以保证制品在变形或受力时不易产生破损。

第三,玻璃钢制品的耐腐蚀性要求高。

玻璃钢具有优异的耐酸碱性能,但不同的介质对其腐蚀性能有不同的要求。

一般来说,玻璃钢制品在pH值为1-14的介质中都能正常使用,并且能耐受一定程度的有机溶剂和氧化剂的腐蚀。

此外,玻璃钢制品的耐老化性能也是重要的要求之一、由于长时间受到紫外线、温度、湿度等环境因素的影响,玻璃钢制品容易产生老化现象。

因此,玻璃钢制品的材料要求具有良好的耐候性和耐老化性,以延长使用寿命。

另外,制造工艺及配件的精确性也是玻璃钢制品质量的重要侧面。

玻璃钢制品的制造工艺要求严格,制品需要经过模具成型、成型工艺、固化等过程才能达到预期的性能。

配件的质量也要符合相应的标准,如接头的尺寸要合适、接口要紧密,以确保制品的安装和使用效果。

最后,玻璃钢制品的环境保护要求也需要重视。

在制造过程中,需要采用环保的原料和工艺,减少对环境的破坏。

同时,在设计和使用过程中,需要考虑材料的可回收性和可再利用性,以减少对自然资源的消耗和污染。

总之,玻璃钢制品的质量要求涉及到外观、力学性能、耐腐蚀性、耐老化性、制造工艺、配件精确性和环境保护等方面。

只有在这些方面都得到满足的情况下,才能确保玻璃钢制品的可靠性和持久性,提高其适用性和使用寿命。

玻璃钢盖板标准规范最新

玻璃钢盖板标准规范最新

玻璃钢盖板标准规范最新玻璃钢盖板作为一种广泛应用于工业、建筑和民用领域的材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点。

随着技术的发展和应用领域的不断扩大,制定一套科学、合理的玻璃钢盖板标准规范显得尤为重要。

以下是最新的玻璃钢盖板标准规范内容:1. 材料要求玻璃钢盖板应使用优质树脂和玻璃纤维作为主要原材料,确保其具有良好的力学性能和耐久性。

2. 力学性能标准- 弯曲强度:不小于100 MPa- 压缩强度:不小于150 MPa- 冲击韧性:不小于20 J/m3. 外观质量要求- 表面应平整,无明显凹凸、裂纹或分层现象。

- 颜色均匀一致,无明显色差。

- 边缘应光滑,无毛刺或锐角。

4. 尺寸精度- 长度和宽度的公差应控制在±2mm以内。

- 厚度的公差应控制在±0.5mm以内。

5. 加工工艺- 采用先进的拉挤或模压工艺,确保产品结构均匀,性能稳定。

- 表面处理应采用防滑、耐磨材料,以提高使用安全性。

6. 耐腐蚀性能- 应能承受常见的酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,保持性能不下降。

7. 耐老化性能- 产品应能在户外环境下使用5年以上,不出现明显老化现象。

8. 安装要求- 盖板安装应牢固,无松动现象。

- 连接件应采用耐腐蚀材料,保证长期稳定性。

9. 环保要求- 生产过程中应严格控制污染物排放,产品应符合环保标准。

10. 检验与验收- 产品出厂前应进行严格的质量检验,包括力学性能、外观质量、尺寸精度等。

- 用户在验收时应根据本规范进行检验,确保产品符合要求。

随着玻璃钢盖板应用的不断深入,本规范也将不断更新和完善,以适应不断变化的市场需求和技术进步。

希望本规范能为玻璃钢盖板的生产和使用提供指导和帮助。

玻璃钢的参数性能精编版

玻璃钢的参数性能精编版

玻璃钢的参数性能集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-玻璃钢的性能特点玻璃钢具有密度小,良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水性、热膨胀性能等。

一、密度:玻璃钢密度介于1.5~2.0之间,只有普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝还要轻1/3左右,而机械强度却很高,某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。

例如某些环氧玻璃钢,其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa以上。

按比强度计算,玻璃钢不仅大大超过普通碳钢,而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。

玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表2-6所示.表2-6*比强度:即单位密度下的拉伸强度,也就是材料的抗拉强度与密度之比,用以说明其轻质高强的程度.二、电性能:玻璃钢有优良的电绝缘性能,可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件,在高频作用下仍然保持良好的介电性能。

在绝缘材料中,用玻璃纤维布代替纸及棉布,可提高绝缘材料的绝缘等级,在用相同树脂的情况下,至少能提高一个等级。

玻璃钢占绝缘材料用量的1/3~1/2,。

在一些大型电机中,如12.5万KW电机,要用几百千克玻璃钢作绝缘材料。

此外玻璃钢不受电磁影响,而且有良好的透微波性能.下表几种玻璃钢的介电性能:三、热性能玻璃钢有良好的热性能,它的比热大,是金属的2~3倍,导热系数比较低,只是金属材料的1/100~1/1000。

此外,某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出,如酚醛型高硅氧布玻璃钢,在遇极高温度时,产生碳化层,可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的5000~10000K高温及高速气流的作用。

表2-8列出了几种材料的热性能。

由表2-8可以看出,玻璃钢具有良好的热绝缘性能,这是金属材料无法比拟的。

四、耐老化性能任何材料都存在老化问题,玻璃钢也不例外,只是速度和程度不同而已。

玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下,性能有所下降,在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。

玻璃钢温度范围3份

玻璃钢温度范围3份

玻璃钢温度范围(一)第一部分:引言玻璃钢,也称为玻璃纤维增强塑料(FRP),是一种由玻璃纤维和树脂(通常是环氧树脂、聚酯树脂或酚醛树脂)混合制成的复合材料。

它在各种应用中都有广泛的用途,包括化学工业、建筑、汽车制造、船舶制造、风力发电等领域。

在不同的应用场景中,玻璃钢需要具备耐高温或低温的性能。

本文将详细介绍玻璃钢的温度范围,包括其耐高温和低温性能,以及适用的应用场景。

第二部分:玻璃钢的耐高温性能玻璃钢的耐高温性能主要取决于所使用的树脂类型、玻璃纤维类型、制造工艺以及添加剂等因素。

一般来说,玻璃钢在温度范围内表现出以下特点:1.一般耐温范围:大多数常规玻璃钢材料可以在-50°C至150°C的温度范围内安全使用。

在此范围内,它们通常能够保持结构完整性和性能稳定。

2.高温稳定性:一些高性能的玻璃钢材料,如环氧树脂玻璃钢,可以在更高的温度下安全使用,达到200°C或更高。

这些材料通常被用于需要承受高温环境的应用,如化学工业设备。

3.低温性能:玻璃钢通常在极低温下仍保持较好的性能。

在低于-50°C的环境中,它们不易变脆,仍然具有一定的韧性。

4.热膨胀系数:与金属相比,玻璃钢的热膨胀系数较低,因此在温度变化较大的环境中,它们的尺寸稳定性较好。

5.耐化学腐蚀:玻璃钢在高温环境中通常具有优异的耐化学腐蚀性能,这使得它们在化学工业设备中得到广泛应用。

需要注意的是,不同类型的玻璃钢材料具有不同的耐高温性能。

在选择玻璃钢材料时,应根据具体的应用需求和工作环境来选择合适的材料。

第三部分:玻璃钢的耐低温性能玻璃钢在低温环境下也具有一定的性能,但需注意以下几点:1.低温韧性:玻璃钢在低温下通常仍然具有较好的韧性,不易发生脆断,这对于在低温环境中的结构应用非常重要。

2.低温收缩:玻璃钢在低温下会发生一定程度的收缩,这需要在设计和制造过程中考虑,以避免尺寸变化引起的问题。

3.环境影响:在极端低温环境中,玻璃钢可能会受到环境因素的影响,如冷冻液体的腐蚀或冷冻条件下的紫外线辐射。

玻璃钢的参数性能图文稿

玻璃钢的参数性能图文稿

玻璃钢的参数性能文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]玻璃钢的性能特点玻璃钢具有密度小,良好的介电绝缘性能和良好的隔热性能以及吸水性、热膨胀性能等。

一、密度:玻璃钢密度介于1.5~2.0之间,只有普通碳钢的1/4~1/5,比轻金属铝还要轻1/3左右,而机械强度却很高,某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。

例如某些环氧玻璃钢,其拉伸、弯曲和压缩强复均达到400MPa以上。

按比强度计算,玻璃钢不仅大大超过普通碳钢,而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。

玻璃钢与几种金属的密度、抗伸强度和比强度比较见表2-6所示.表2-6*比强度:即单位密度下的拉伸强度,也就是材料的抗拉强度与密度之比,用以说明其轻质高强的程度.二、电性能:玻璃钢有优良的电绝缘性能,可作为仪表、电机及电器中的绝缘零部件,在高频作用下仍然保持良好的介电性能。

在绝缘材料中,用玻璃纤维布代替纸及棉布,可提高绝缘材料的绝缘等级,在用相同树脂的情况下,至少能提高一个等级。

玻璃钢占绝缘材料用量的1/3~1/2,。

在一些大型电机中,如12.5万KW电机,要用几百千克玻璃钢作绝缘材料。

此外玻璃钢不受电磁影响,而且有良好的透微波性能.下表几种玻璃钢的介电性能:三、热性能玻璃钢有良好的热性能,它的比热大,是金属的2~3倍,导热系数比较低,只是金属材料的1/100~1/1000。

此外,某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出,如酚醛型高硅氧布玻璃钢,在遇极高温度时,产生碳化层,可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的5000~10000K高温及高速气流的作用。

表2-8列出了几种材料的热性能。

由表2-8可以看出,玻璃钢具有良好的热绝缘性能,这是金属材料无法比拟的。

四、耐老化性能任何材料都存在老化问题,玻璃钢也不例外,只是速度和程度不同而已。

玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下,性能有所下降,在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。

玻璃钢质量标准

玻璃钢质量标准

玻璃钢质量标准
一、外观
1. 玻璃钢制品的表面应光滑、平整,无气泡、裂纹、分层、色彩不均等缺陷。

2. 玻璃钢制品的边缘应整齐,无毛刺和损坏。

3. 对于需要涂装的玻璃钢制品,涂装面应平整、均匀,无气泡、漏涂、流淌、结皮等缺陷。

二、力学性能
1. 玻璃钢制品的强度应符合设计要求,承受相应的载荷而不发生破裂或变形。

2. 玻璃钢制品的硬度应符合设计要求,通常采用巴氏硬度计进行检测。

3. 玻璃钢制品的弹性模量和泊松比等力学性能参数应符合设计要求,以确保在使用过程中保持稳定的性能。

三、抗腐蚀性能
1. 玻璃钢制品应具有良好的抗腐蚀性能,能够承受各种化学物质的侵蚀。

2. 在使用过程中,玻璃钢制品不应出现明显的腐蚀现象,如气泡、裂纹、剥落等。

3. 对于需要接触腐蚀性介质的玻璃钢制品,应根据介质类型和使用条件选择合适的防腐蚀涂层或衬里。

四、其他质量要求
1. 玻璃钢制品的尺寸精度应符合设计要求,以确保安装和使用过程中
的稳定性。

2. 玻璃钢制品的耐磨性能应符合设计要求,对于需要频繁使用或接触摩擦的制品,应选择耐磨性能良好的材料和工艺。

3. 玻璃钢制品的耐高温性能应符合设计要求,对于需要在高温环境下使用的制品,应选择耐高温性能良好的材料和工艺。

4. 玻璃钢制品的绝缘性能和阻燃性能等应符合相关标准要求,以确保使用过程中的安全性和可靠性。

5. 玻璃钢制品的包装和运输应符合相关规定和要求,以确保产品在运输和使用过程中的安全性和完整性。

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玻璃钢的基本性能——力学性能玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高,这是金属材料和其它材料无法相比的。

这里,我们要提一下强度的概念。

强度通常是指单位面积所能承受的最大荷载,超过这个荷载,材料就破坏了。

强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和剪切强度。

例如说聚酯玻璃钢抗拉强度290MP a,是指每平方厘米截面可承受2900Kg的拉力。

玻璃钢轻质高强的性能,来源于较低的树脂密度(浇铸体密度左右)以及玻璃纤维的高抗伸强度(普通钢材的5倍以上)。

玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。

从高树脂含量的玻璃毡制品到低树脂含量的玻璃钢缠绕制品(密度),玻璃钢的密度只有普碳钢的1/4-1/5,比铝还轻1/3左右。

玻璃经高温熔融、快速拉成细丝时,由于比表面积增大,玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷,所以玻璃纤维的强度就非常高,常用的是无碱铝硼硅酸盐纤维,其一般性能如表下所示。

性能:密度(g/cm3 )性能数据:性能:折射率(25℃)折射率(25℃)性能数据:性能:拉伸强度(MPa))性能数据: 100-300性能:介电常数102赫兹性能数据:赫兹性能:拉伸弹性模量(MPa)性能数据: 7000性能:介电常数106赫兹性能数据:性能:断裂时的伸长率(% )性能数据:性能:介电常数1010赫兹性能数据:性能性能数据性能性能数据泊松比(块玻璃)正切损失 102赫兹线膨胀系数℃-1 *10-4 正切损失 1010赫兹比热〔KJ/(Kg/.K)〕体积电阻(Ω·cm )体积电阻(Ω·cm )1011-1013导热系数〔W/m·K)〕声速m/s声速m/s5500软化温度(℃) 850玻璃钢中常用的玻璃纤维直径是8-13μm。

近年来各国所用的玻璃纤维趋向于向粗直径发展,通用的是13~18μm,采用池窑拉丝。

采用粗直径纤维既不影响玻璃钢的性能,纤维的产量又可以大幅度提高(因为产量和直径成平方关系)。

也有采用直径20μm以上的玻璃纤维。

玻璃钢所用的玻璃纤维一般是把单丝并成线或粗纱,或进一步制成织物及做成毡来使用。

从下表所得的各种纤维强度比较来看,玻璃纤维的强度是相当高的。

性能:拉伸强度MPa羊毛: -棉纱:亚麻: 35尼龙: 30-60生丝: 44玻纤: 100-300钢: 50-200性能:延伸率%羊毛: 24-28棉纱: 6-12亚麻: -尼龙: 15-40生丝: 15-86玻纤:钢: -玻璃纤维可按三种方向排列:(一)单向纤维增强的玻璃钢这一类玻璃钢,玻璃纤维定向排列在一个方向,它是用连续纱或单丝片铺层的。

在纤维方向上,有很高的弹性模量和强度,其纤维方向的强度可高达1000MPa,但在垂直纤维方向上,其强度很低。

只有严格的单向受力情况下,才使用这类玻璃钢。

其纤维体积含量可以高达60%.(二)双向纤维增强的玻璃钢这类玻璃钢是用双向织物铺展的,其玻璃纤维体积含量可达50%。

在两个正交的纤维方向上,有较高的强度。

它适用于矩形的平板或薄壳结构物。

(三)准各向同性玻璃钢这类玻璃钢是用短切纤维毡或模塑料制成的,制品中各向强度基本接近,纤维体积含量一般小于30%,适用于强度、刚度要求不高或荷载不很清楚而只能要求各向同性的产品。

在玻璃钢/复合材料中,力学性能在相当大的程度上取决于增强材料,有人把它比做是材料的筋骨。

古代增强材料主要是麻和棉纤维以及丝绸类。

到了40年代,玻璃纤维开始占增强材料的绝大多数。

在此后相当长一段时期里,用玻璃纤维作增强材料的复合材料(即玻璃钢)仍然占主要地位、但随着工业的发展,不同的时期相继出现了新的材料,在50年代研制了高模量碳纤维、硼纤维。

60年代,又改变了玻璃成分,研究了S及R型高强玻璃纤维。

到了70年代,先后又开发了凯芙拉纤维等。

见表下所示。

增强材料多品种的开发,为复合材料的应用开辟了新的领域和广阔的途径。

纤维种类: A—玻璃纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 72比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 29纤维种类: E—玻璃纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 76比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 29纤维种类: R—玻璃纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 85比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 33纤维种类: S—玻璃纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 86比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 34纤维种类: I型高模量碳纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 330比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 176纤维种类:II型高强度碳纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 235比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 133纤维种类:聚芳香酰胺纤维kevlar-29密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 58比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 10纤维种类:聚芳香酰胺纤维kevlar-29密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 130比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 90纤维种类:剑麻密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: -比拉伸强度GPa :比膜量GPa : -纤维种类:硼纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 344比拉伸强度GPa :比膜量GPa : 130纤维种类:碳化硅纤维密度:拉伸强度极限GPa:拉伸膜量GPa: 2000比拉伸强度GPa :比膜量GPa :玻璃钢!复合材料的力学性能具有明显的方向性,这是与金属材料不同的。

金属材料,不论在任何方向,强度和弹性模量几乎完全相同。

而对于木材、玻璃钢等,沿纤维方向的强度和弹性模量就比垂直于纤维方向上的要高得多。

象金属那样强度不随方向变化而变化的材料称为各向同性材料,而象玻璃钢、木材、钢筋混凝土等,它们的强度随方向不同而变化,称它们是各向异性材料。

玻璃钢等人造的复合材料还可以人为地变化纤维方向和数量来达到某种特定的强度要求。

例如,我们采用1:1玻璃布(指经向纤维和纬向纤维量为1:1)制造的玻璃钢,其经向和纬向强度几乎是相等的。

但在其它方向上强度则较低,如在45℃方向上强度比经、纬向强度1/2还要低.见下表:性能0℃ 15℃ 30℃ 45℃ 60℃ 75℃ 90℃拉伸强度MPa比例极限 178 84 50 45 50 80 160拉伸强度MPa 破坏强度 269 210 173 158 163 194 263拉伸弹性模量(GPa) 10伸长率%如果我们采用经向和纬向纤维量为$# "的玻璃布制成环氧玻璃钢,它们经向和纬向纤维量差别较大,因此在这两个方向上的拉伸、压缩、扭转强度都大不相同,如下表所列。

性能拉伸拉伸压缩压缩扭转扭转性能经向纬向经向纬向经向纬向极限强度MPa3733102306743弹性模量MPa26122413泊松比强度的概念前面已经讲过,它是指材料破坏时,物体内的最大应力值,按照受力情况可分为拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。

如图下图所示矩形杆的受力状态称为拉伸。

此时我们取拉伸荷载等于P,杆的横断面积为F,那么拉伸应力就等于σ=P/F如果杆件在拉伸到破坏时的荷载(称为最大荷载或极限荷载)为PB,则材料的极限强度,即拉伸强度σB等于σB=PB/F超过极限强度杆件就要破坏,所以又称它为破坏强度。

材料在初始受力时,有一段时间内它的应力σ与其应变(受拉伸长变形与原长度之比)成正比,我们称它为弹性阶段。

弹性阶段的最大应力值,称为比例极限。

材料在比例极限内是不会破坏的。

所以,也常称之为设计强度。

在弹性阶段,应力!和应变"成正比,变成等式后加进一个常数!,就是弹性模数,是常数值,它只与材料有关:σ=ES(2-3)不同的材料,当应力σ一定时,弹性模量E大,应变ε就小;弹性模量E小,应变就ε大。

这说明常数E是反映材料抵抗变形能力大小的参数。

若把截面积F的大小也考虑在内,那么EF又称为抗拉刚度。

用刚度概念来具体说明该构件抵抗抗伸变形的能力就更全面了。

当图2-2构件上作用的是与它相反方向荷载时。

这时构件就受压缩,见图2-3所示。

构件受压缩时也有应力、应变、强度、弹性模量、刚度等,其定义和拉伸时一样,只是荷载方向相反而已。

值得注意的是人们常常有一种误解,认为资料中所列举的强度数据就是实际构件的强度数据。

其实这两者截然不同,差异较大。

例如手糊聚酯玻璃钢板,小试件抗伸强度可达200-250MPa,而在同样原材料的3m*9m的大型构件上取下一块试样,它的抗伸强度只有100MPa。

这是因为两者的制造操作条件不同,大块板工艺条件不如小试件那样理想。

因此,在采用各类资料、书籍所给出的强度数据时,一定要注意你所设计的构件工艺制造条件和一般小试件之间的差异,否则将会出现问题。

此外,还要注意玻璃钢/复合材料层间强度和弹性模量低的特点。

层间是薄弱环节,因为层间没有增强纤维,所以它的层间剪切和层间抗伸强度都较低,充其量也只是树脂本身的强度。

这个特点告诫人们在设计和制造玻璃钢制品时,除工艺制造时尽量使布层间粘牢外,设计上应使层间应力降到最低,防止层间破坏情况出现。

例如,306#聚酯玻璃钢的层间剪切强度只有8.9-26MPa,层间抗伸强度还要低些。

玻璃钢的弹性模量比木材大2倍,但比一般结构钢小10倍。

因此,在玻璃钢结构中,常感刚性不足,会出现较大的变形。

为了改善这一缺点,可采用夹层结构,亦可通过应用高模量纤维或中空纤维等来解决。

可以看成:ERP刚性>优质木材≈竹材。

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