玻璃短纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的單軸時(shí)間相關(guān)棘輪行為實(shí)驗(yàn)研究

       對玻璃短纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料（短纖維體積分?jǐn)?shù)：28%，40%）的室溫單軸循環(huán)棘輪行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，討論了復(fù)合材料在不同加載條件下的棘輪變形特征。結(jié)果表明：該復(fù)合材料在宏觀層次上表現(xiàn)出與基體相類似的棘輪變形規(guī)律，即在非對稱應(yīng)力循環(huán)下也將產(chǎn)生明顯的棘輪變形，并隨應(yīng)力幅值和平均應(yīng)力的增加而增加；樹脂基復(fù)合材料的棘輪行為具有明顯的時(shí)間相關(guān)特性，棘輪應(yīng)變值依賴于應(yīng)力率和峰值保持時(shí)間。在建立玻璃短纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂基復(fù)合材料棘輪行為的本構(gòu)模型時(shí)必須考慮基體的黏性變形特征。

       棘輪效應(yīng)( Ratcheting)是指材料在非對稱應(yīng)力循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生的一種塑性變形循環(huán)累積現(xiàn)象。棘輪行為對承受非對稱應(yīng)力循環(huán)加載的工程結(jié)構(gòu)的安全性和壽命評價(jià)是非常重要的，目前已引起人們的廣泛重視，并已在室溫和高溫下對不銹鋼和普通碳鋼以及軌道鋼等不同材料進(jìn)行了單軸和非比例多軸及時(shí)間相關(guān)的棘輪行為的實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立了一些能夠較為合理地描述棘輪行為的本構(gòu)模型邸。復(fù)合材料作為一種應(yīng)用日益廣泛的材料，目前已有的研究大多數(shù)針對金屬基或金屬顆粒增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料，對樹脂基復(fù)合材料的棘輪行為報(bào)道很少。然而，樹脂基復(fù)合材料與金屬基復(fù)合材料的力學(xué)性能有較大的差異，為了了解樹脂基復(fù)合材料的棘輪行為特征，有必要進(jìn)行系統(tǒng)的研究。因此，本文中對玻璃短纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的室溫單軸棘輪行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，重點(diǎn)討論復(fù)合材料棘輪行為與加載水平、加載速率和峰值保持時(shí)間之間的關(guān)系，揭示復(fù)合材料在不同加載條件和不同體積分?jǐn)?shù)下的棘輪行為特征，為建立相應(yīng)的循環(huán)本構(gòu)模型提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

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