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泡桐木芯材夹层梁抗弯强度测试机试验方法

2021-11-29 浏览:

泡桐木芯材夹层梁抗弯强度测试机试验方法

复合材料夹层结构由强度高厚度薄的面板和轻质芯材组成,具有质量轻,比强度、比刚度高的优点,尤其是具有良好的抗弯性能,已经被广泛应用于航空,船舰,建筑等领域    

本文对玻璃纤维增强树脂为面板,泡桐木为芯材的复合材料夹层构件进行抗弯试验,研究夹层结构的抗弯性能,测得的试验结果与有限元分析结果进行分析对比,为复合材料夹层结构的抗弯设计提供参考。

试验试件

    复合材料夹层结构的面板采用乙烯基树脂爪一玻璃纤维,芯材采用泡桐木。为提高面板与芯材的抗剥离能力,采用齿槽式界面,每间隔25mm开槽,槽宽2.2mm,槽深3mm,采用真空导人工艺成型U。夹层结构参数如表1所示。试验测得材料基本力学性能如表2所示。

试验方法

    采用4点弯曲试验加载装置

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采用压力传感器,千斤顶和分配架进行2点加荷。

试验结果

    (1)试验现象及破坏形态

随着荷载的增大,跨中弯矩的挠度也随之增加,受弯构件发生了明显的弯曲变形。随着荷载的增加,伴随一声较大的响声,3个构件均在剪弯段发生了芯材剪切破坏,纯弯段均未出现破坏。

(2)荷载一位移曲线

试验所得复合材料夹层结构的荷载一位移曲线所示,F等于2P,图中荷载一位移曲线基本处于弹性受力状态,直到构件发生破坏,直线陡然下降,表现出材料明显的脆性。

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    (3)面板荷载一应变曲线

    由试验所测得上下面板的各测点应变随荷载增大的变化趋势如图5所示。

 从应变曲线图所反映的应变发展规律可以看出:受拉和受压两侧的应变曲线近似线性发展,可在受力分析时近似的把面板作为线弹性材料。

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    (4)验证平截面假定

    通过对跨中受弯截面的各测点进行应变采集,所得应变曲线如图6所示,图中测点高度60mm对应的是测点9,如图2所示,测点高度55mm对应的是测点10,测点高度45mm对应测点11,测点高度30mm对应测点12,以此类推.测点高度Omm对应测点150

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