為系統(tǒng)地了解纖維增強復合材料（FRP）板修復損傷鋼構件疲勞裂紋的影響因素,以FRP板修復含中心裂紋的鋼板作為研究對象,以裂紋尖端的應力強度因子K作為分析指標,采用有限元方法對FRP板修復開裂鋼板的K進行參數(shù)分析。結果表明:FRP板截面剛度、寬度和長度的提高能夠使K降低,但當FRP板增加到某一長度后,進一步增加長度將基本不影響K;增加膠層剪切模量、降低膠層厚度可以降低K,局部剝離的出現(xiàn)導致K變大;FRP單面修復的K明顯大于雙面修復,增加FRP板厚度對降低單面修復的K作用不大。 

【文章來源】：河海大學學報(自然科學版). 2020,48(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

試件示意圖(單位:mm)

選擇在試驗研究中最常用的FRP板雙面修復的含中心裂紋鋼板作為分析對象,試件幾何形狀如圖1所示。鋼板的長度、寬度和厚度分別為700 mm、120 mm和10 mm,在鋼板中心位置切割一條中心裂紋。FRP和膠層的基本參數(shù)如下:FRP板寬度為120 mm,厚度和長度分別為1.4 mm和300 mm,膠層厚度為1.0 mm。在參數(shù)分析時,當變化其中一個參數(shù)時,其他參數(shù)采用上述基本參數(shù)數(shù)值。2 有限元模型

由圖4可知,FRP板彈性模量越大,K越低,且裂紋越長則K降低越多。比如,對于a=15 mm的裂紋,未修復時K為1 061.7 MPa·mm1/2,采用FRP修復后,隨著彈模從80 GPa提高至460 GPa,K從839.7 MPa·mm1/2降低至529.2 MPa·mm1/2,降低幅度從31%增加到60%。a=45 mm的裂紋,修復后的K比修復前的降低了50%～75%。3.1節(jié)和3.2節(jié)說明,提高FRP的截面剛度(厚度和彈性模量),可以明顯降低K。圖4 FRP板彈性模量對K的影響

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3372617