除了之前章節(jié)介紹的有關(guān)玻璃鋼的剪切,、拉伸等特性能,本文主要介紹的是玻璃鋼的特殊力學性能方面的知識,。這里特殊力學性能指的是玻璃鋼的疲勞性能與蠕變性能,。
玻璃鋼的特殊力學性能-疲勞性能:
在實際應(yīng)用中,材料常常會受到隨時間按某種規(guī)律周期性變化的荷載的作用,,這種荷載稱為重復(fù)荷載或交變荷載,。材料在這種周期性交變荷載的長期作用下,可在遠低于其強度極限的低應(yīng)力時即發(fā)生破壞,,這種破壞形式稱為“疲勞”,。
以玻璃鋼風機為例,長時間的使用會導(dǎo)致風機外殼,、葉輪等配件老化,,也就是所謂的疲勞。
大量試驗結(jié)果表明環(huán)氧樹脂和聚酯玻璃鋼中,,前者疲勞強度優(yōu)于后者,,這是因為環(huán)氧樹脂 與纖維的粘結(jié)性好、固化收縮小、產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小,、且環(huán)氧樹脂具有良好的韌性,。玻璃鋼疲勞極限低,比靜荷載下的強度下降很多,。玻璃鋼在靜拉伸時脫粘的應(yīng)力為靜強度極限的30%,,而低應(yīng)力疲勞時的脫粘應(yīng)力僅為靜強度極限的10%。這些都是在設(shè) 計選擇參數(shù)時需要重視的,。
玻璃鋼的特殊力學性能-蠕變性能:
所謂材料的蠕變性能是指:處于一定溫度及定值靜應(yīng)力作用下,,材料的變形將隨著時間的延續(xù)不斷地慢慢增長,這一現(xiàn)象稱為材料的蠕變,,如上圖的玻璃鋼護欄,。
玻璃鋼蠕變性能的主要特點:
a、金屬材料的蠕變變形完全是不可逆變形,,即卸載后變形依然存在,;
而玻璃鋼卸載后某段時間內(nèi)能完全或幾乎完全恢復(fù)其原來的尺寸和形狀,。
b,、纖維取向是決定玻璃鋼蠕變性能的重要因素;
纖維與主應(yīng)力方向平行時,,玻璃鋼的蠕變值很小,,纖維與主應(yīng)力方向成一定角度時,蠕變值將增大很多,。纖維與主應(yīng)力成45,。角時的應(yīng)變比同向時大4~5倍。
c,、有機基體的熱行為是決定復(fù)合材料蠕變特征和壽命的重要因素,。在較高溫度狀態(tài)下, 復(fù)合材料的蠕變特征與時間的依賴關(guān)系更明顯。蠕變應(yīng)變隨溫度和應(yīng)力升高而顯著增加,,如果溫度升至臨界溫度以上時,,材料蠕變速率迅速增加,材料失去使用價值,。
上文介紹的就是有關(guān)于玻璃鋼的特殊力學性能,。在實際應(yīng)用的過程中會直接影響玻璃鋼系列產(chǎn)品型號的選擇。如上圖是一張玻璃鋼拉擠型材類的護欄,。