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纤维增强玻璃钢球阀材料力学性能试验

时间:2022-11-18 12:15:33 点击次数:506
 

连续纤维增强玻璃钢球阀材料力学性能试验:

1、试验材料:

试验用材料即复合材料厚板材由连续玻璃纤维增强乙烯基树脂制成,纤维结构形式与成型工艺过程与新型玻璃钢球阀制作所采用的连续增强纤维结构和成型工艺条件一致,纤维含量也相同。为了便于试验确定面外(层间)加载条件下复合材料的性能,制作的原材料板材厚度为 60mm

2、 试验过程:

根据标准要求的试验用试样的尺寸,制作了 8 组(每组 5 个)试样。

将试样固定在 CSS 电子万能试验机上,与负荷传感器、控制器、功率放大器和计算机等连接共同工作。沿着面内和面外两个方向,分别切割 5 根试样,共切割 10 根试样。试验在 25℃ 环境下进行,每组试验重复五次。

l)拉伸试验

试验加载速度为 1mm/min,记录相应的位移一载荷曲线,连接感应器,同时面内拉伸使用 YJY-13B 引伸计记录对应的载荷一变形曲线。通过计算将记录的载荷一变形曲线转化为相应的应力一应变曲线,得到复合材料总体的拉伸弹性模量和拉伸强度。

2)压缩试验

试验加载速度为 0.5mm/min,同时记录相应的位移一载荷曲线。压缩试验加力端是一直径为 80mm 的圆柱体,试样置于圆柱体的中心,通过试验机横梁的上下移动实现对试样加力。将记录的载荷一变形曲线转化为相应的应力一应变曲线后,得到复合材料的压缩弹性模量和压缩强度。

3)弯曲试验

试验加载速度为 1mm/min,试样作为层合梁,进行横向三点弯曲试验,同时记录相应的中心位移一载荷曲线。通过计算将记录的载荷一变形曲线转化为相应的应力一应变曲线,得到复合材料的弯曲弹性模量和弯曲强度。

4)剪切试验

加载速度为 0.5mm/min,同时记录相应的位移一载荷曲线。通过计算将记录的载荷一变形曲线转化为相应的应力一应变曲线,得到复合材料的剪切强度。

3、 试验结果:

从试验测得的连续纤维增强复合材料的面内材料性能结果平均值可以看出,采用连续纤维增强的玻璃钢的力学性能较用短切纤维增强的玻璃钢有显著的提升,面内拉伸强度与短切纤维增强玻璃钢拉伸强度相比,提高两倍之多。这是由于作为玻璃钢增强材料的纤维是玻璃钢的主要承力部分,采用连续纤维增强以后,纤维的百分含量可高达 70 %,而短切纤维增强玻璃钢的纤维含量仅有 40% 左右。当然,玻璃钢的力学性能还和其他因素有关,比如树脂的种类等。


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