玻璃鋼力學性能體現

1、低彈性模量玻璃鋼的密度較小為1、5~2、1gcm3，是普通鋼材的14左右，其強度卻較高，一般可達到400Mpa以上。玻璃鋼的比強度強度與密度之比可達2×106cm以上，比普通鋼材的比強度高很多，是一種輕質高強的材料。但是，玻璃鋼的彈性模量是比較低的。譬如，纖維含量高達80%的單向玻璃鋼，其縱向彈性模量約為5×104Mpa，僅是普通鋼材的25%，為鋁材的70%。而雙向玻璃鋼和多向玻璃鋼的彈性模量就更低。玻璃鋼的比彈性彈性模量與密度之比與鋼材和木材的比彈性相接近，為2~2、7×108cm。若結構受剛度控制，則必須采取相應措施，以提高玻璃鋼結構的剛度如加肋或采用夾層結構等。換言之，以改變截面的尺寸和形狀來彌補低彈性模量這一弱點。玻璃鋼的剪切彈性模量更低。金屬的剪切彈性模量為抗壓彈性模量的40%左右；而單向玻璃鋼的剪切彈性模量只有縱向彈性模量的10%左右；雙向玻璃鋼為20%。這樣低的剪切彈性模量，對于主要承受剪切的結構來說是很大的弱點。2、強度和彈性性能的可設計性玻璃鋼是由玻璃纖維或其織物和合成樹脂組成的。玻璃纖維的強度和彈性模量比樹脂的強度和彈性模量大幾十倍。人們可以通過改進玻璃纖維的含量和分布方向，在一定范圍內獲得不同強度和彈性性能的玻璃鋼，用以承受不同的荷載。譬如，對于荷載情況清楚的單向受力結構，可以考慮單向鋪層方式；一般為安全計而采用4:1或7:1的鋪層方式。這種單向鋪層的方式可以再纖維方向獲得特別高的強度，用以承受單向力，而在垂直于纖維的方向沒有過分多余的強度儲備。又如，對于雙向受力的結構，可以考慮雙向鋪層和多向鋪層的方式；選用適當的纖維用量或改變各單層的鋪層方向，以滿足強度要求。再如，對于面內均勻受力或受力情況不很清楚的結構，可以考慮多向鋪層方式，選擇相應的鋪層方向使材料成為面內各向同性。就結構設計而言，上述特性所表現出來的優越性是最重要的。正確地運用強度和彈性性能的可設計性，必然導致理想的結構設計，而理想的結構體現了安全和經濟的統一。3、各向導性性能所謂各向導性，是指材料在不同方向上具有不同的力學性能。玻璃鋼即屬于各向導性材料。它可增加獨立的彈性系數。如上所述，為了獲得所希望的、有一定方向性的玻璃鋼，通常是將若干個單層稱為單層板結構。每一個單層在其面內具有兩個彈性主方向，即纖維方向L縱向和垂直于纖維方向T橫向。在面內，獨立的彈性系數有四個：縱向彈性模量EL、橫向彈性模量ET、縱向泊松比LT縱橫向剪切彈性模量GLT。顯然，這種物理方面的復雜性增加了結構計算的復雜性。這種復雜性尤其表現在非彈性主方向上，當坐標不與彈性主方向重合時，正應力會引起剪應變，剪應力會引起線應變，這種現象稱為交叉彈性。這是各向同性材料所沒有的。玻璃鋼的各向導性性能，要求在校核強度時做得更仔細。就每一單層而言，通常有五個基本強度：縱向抗拉強度FLt、縱向抗壓強度FLc、橫向抗拉強度FTt、橫向抗壓強度FTc、縱橫向抗剪強度FLT。無論按何種強度理論進行強度校核，都必須盡量弄清荷載情況和受力狀態。對于單向玻璃鋼，橫向抗拉強度往往不及縱向抗拉強度的5%。因此，很可能在主要荷載作用下不發生破壞，卻在次要荷載作用下發生破壞。4、非均質性玻璃鋼是非均質材料。若著眼于比纖維直徑大不多的范圍即亞微觀范圍，玻璃鋼顯然是非均質體；若著眼于比纖維直徑大得多的范圍即宏觀范圍，又可以將每個單層視為均質體。對于層合結構，各層之間即使在宏觀范圍內也是非均質的。這種不同層之間的宏觀非均質性，給玻璃鋼結構的分析帶來了很大的復雜性。層合結構的彈性特性和強度特性必須以每個單層的彈性特性和強度特性為基礎，這是與均質體的根本不同之處。上述非均質性造成層合結構的一個特有的現象：耦合效應。所謂耦合效應，是在小變形情況下，面內內力也會引起彎曲變形，彎曲內力也會引起面內變形。譬如，一塊受簡單拉伸的玻璃鋼層合薄板，可能出現翹曲現象。為了避免或者利用耦合現象，構成了層合結構分析的一個重要課題。5、低剪切強度和低層間抗拉強度玻璃鋼的剪切強度是比較低的：雙向玻璃鋼的抗剪強度為其抗拉強度的10%左右；單向玻璃鋼就更低，甚至到5%以下。層合玻璃鋼的層間沒有玻璃纖維增強，因此層間剪切強度和曾度抗拉強度低于樹脂澆注體的剪切強度和抗拉強度。上述弱點給玻璃鋼的連接造成了困難，往往由于連接問題處理不當造成連接部位的局部破壞，而導致整個結構的破壞。在結構設計時，應盡量避免使用玻璃鋼的低剪切強度和低層間抗拉強度，必要時可以采取構造措施。6、脆性玻璃鋼的伸長率一般小于5%，屬于脆性材料。對于塑性材料如鋼材，結構中某些高應力區的材料進入塑性變形，引起應力重分配而使應力得到暖和。但是，對于玻璃鋼，由于沒有塑性變形階段，結構中高應力區的部分纖維會先行斷裂，他們承擔的荷載卸給未斷裂的纖維，于是可能發生纖維的連鎖斷裂現象而導致破壞。對于玻璃鋼結構的高應力區，應預先考慮加強措施。等強度結構設計是玻璃鋼結構設計的重要課題之一。以上概略地敘述了玻璃鋼的主要力學性能。應當說明，玻璃鋼尚有其他一些性能，如疲勞、蠕變、沖擊等，也與慣用的金屬材料有很多不同之處，而且影響玻璃鋼性能的因素也十分繁多，這是不一一詳述。安丘玻璃鋼有限廠家是制造各種玻璃鋼系列的專業生產廠,覆蓋20多個省市自治區。并廣泛適應于油田、化工、給排水、中央空調、紡織印染、電力、食品、郵電、造紙、防腐保溫和污水處理工程等,歡迎各界友人來廠洽談訂貨。aqblgc玻璃鋼力學性能的體現

復合材料在汽車上應用部位及必要性

1、復合材料在汽車的應用部位在巴黎JEC復合材料展覽會上，我們可以看到，復合材料在汽車上得到廣泛應用，按功能分可分為結構件、裝飾件和功能件；按部位可分為車身、底盤和座艙等，可具體細化為翼子板、車頂板、底盤、行李箱板、門內板、輪轂、引擎罩、避震彈簧、傳動軸結構加強和耐熱件等。2、復合材料在汽車上應用的必要性全球氣溫變暖，自然災害的不斷出現，2009哥本哈根會議”已成為大家關注的主要話題，各國在節能減排上都在不懈的努力，減少碳的排放將是未來發展的主流，空客A3800的復合材料應用超過40%，波音B787復合材料已占總重量的50%以上，空客寬體運輸機A400m復合材料的用量也近40%，這次展出的奧地利鉆石公務客機，機身幾乎全部使用了碳纖維復合材料，它們將比傳統的飛機節省燃料20%以上。作為材料行業中的貴族材料-碳纖維在航空、航天、軍事、醫療放射用床板等領域的廣泛應用，汽車行業也不甘落后，此次展出的跑車蘭博基尼，碳纖維復合材料幾乎覆蓋了除電器、玻璃以外的全部車身和零部件，有資料顯示車身僅重380KG，這為汽車減輕重量，降低油耗，減少尾氣排放，提高裝載量，提高抗沖擊性，吸收能量，改善安全性能，提供了有力保障。