Page 72 - 《橡塑技术与装备》2022年1期
P. 72
橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
曲强度降低，模量降低，应变增大，差异较大，原因 维方向砌墙式弯曲性能随着缝隙的增大弯曲强度降低，
分析 ： 弯曲模量降低，弯曲应变增大 ；
用图 15 堆叠式左视图进行简易表示。
4 结论
（1）从上述 14 种拉挤板材不同搭接方式弯曲性
能测试可以看出，纤维方向堆叠式 / 砌墙式弯曲性能
优于垂直纤维方向堆叠式 / 砌墙式弯曲性能。
（2）垂直于纤维方向堆叠式 / 砌墙式弯曲性能随
图 15 纤维方向堆叠式试样测试状态（左视图）
着缝隙的变大，弯曲性能逐渐降低，但差异不大，主
如图 15 所示，试样的弯曲测试过程中，缝隙中的 要原因为 ：垂直于纤维方向拉挤板材随着缝隙的增大，
树脂只会承载纯树脂弯曲性能的作用，上文已给出纯 其拉挤板材受力面积减小，所以强度减小，但略低于
树脂弯曲强度 112 MPa，弯曲模量 2.8 GPa，弯曲应 垂直于纤维方向无缝隙拉挤板材的弯曲强度 ；另外垂
变≥ 6%，而从表 2 可以看出纤维方向无缝隙拉挤板材 直于纤维方向拉挤板材的弯曲应变远远没有纯树脂的
测试弯曲强度 1 342.32 MPa，弯曲模量 60.68 GPa， 弯曲应变大，所以在实际测试弯曲过程中，随着弯曲
弯曲应变 2.34%，综合两者对比，纤维方向堆叠式弯 挠度的增大，垂直于纤维方向拉挤板材进行破坏。
曲性能测试，主要是纤维方向拉挤板材承受主要弯曲 在未改跨距的条件下，只改变树脂缝隙，所以弯
性能，而缝隙中纯树脂对纤维方向堆叠式弯曲性能测 曲模量及弯曲应变的差异不大。
试贡献相对较小 ；因此，随着缝隙的增大，拉挤板材 （3）纤维方向堆叠式 / 砌墙式弯曲性能随着缝隙
所承载的受力面积逐减小，因此弯曲强度性能也随之 的变大，弯曲强度逐渐降低，弯曲模量逐渐降低，弯
降低，弯曲模量性能也随之降低，弯曲应变性能逐渐 曲应变增大 ；差异较大，主要与纤维方向拉挤拉挤板
增大 ；如果缝隙为空腔，将失去纯树脂弯曲性能的贡 材所承载面积有关。
献，所以纤维方向堆叠式空腔 5 mm 缝隙性能较低 ； （4）在实际生产过程中，无论是拉挤板材纤维方
（2）纤维方向砌墙式弯曲性能随着缝隙的增大弯 向搭接 / 拼接，还是垂直于纤维方向搭接 / 拼接其弯曲
曲性能降低，差异较大，原因分析 ： 性能相对无缝隙对接的拉挤板材弯曲性能会或多或少
用图 16 示意图简易表示试样在测试过程中的状 损失一些，因此我们在实际过程中最好采用无缝隙对
态。 接方式进行拉挤板材的铺设。
参考文献 ：
[1] 吴亚民，马忠雷 . 风电用高性能拉挤成型环氧树脂复合材料的
制备与性能 [J]. 绝缘材料，2021,54(08):31-33.
[2] 周履，范赋群 . 复合材料力学 [M]. 北京 ：高等教育出版社，
1991.
[3] 陈建桥 . 复合材料力学概论 [M]. 北京 ：科学出版社 . 2002.
图 16 纤维方向砌墙式试样测试状态（左视图） [4] 苑金生 . 玻璃纤维增强塑料在风力发电中的应用 [J]. 玻璃纤维，
2002(03):18-19.
如图 16 所示，拉挤板材搭接缝隙的构成是成 “ ┻ ” [5] 王恭喜 . 大型复合材料风力机叶片结构设计及实验研究 [D].
状，试样在弯曲测试过程中，下端无缝隙纤维方向拉 兰州理工大学，2018.
[6] 李仁年，刘有亮 . 大型风力机叶片铺层及模态分析 [J]. 太阳能
挤板材在测试过程中，承载着一定的作用，因此此种
学报，2015,36(01):49-53.
方式铺设制样的弯曲性能在本文研究的拉挤板材对接 / [7] 黄辉秀，于永峰，刘焕旭，等 . 拉挤复合材料板材在风电叶片
搭接过程中，性能最优，但是随着缝隙的增大，其弯 上的应用研究 [J]. 风能，2018(07):86-88.
[8] 岳宝成 . CFRP 拉挤片材的制备工艺与性能研究 [D]. 哈尔滨工
曲强度降低，模量降低，应变增大，原因和上文条款
程大学，2012.
一致，即 ：缝隙中纯树脂的弯曲性能对试样的弯曲测 [9] 宋伟 . 复合材料构件先进拉挤工艺研究 [D]. 南京航空航天大
试性能贡献相对较小，主要是由于缝隙的增大，纤维 学，2011.
方向拉挤拉挤板材所承载的受力面积减小，因此 ：纤 [10] 周毛毛，惠颖 . 拉挤型玻璃纤维复合材料性能试验研究 [J]. 低
温建筑技术，2016,38(11):1-3.
1
·22· 第 48 卷 第 期
