复合材料的疲劳特性决定了复合材料使用的可靠性和安全性。因此,研究复合材料的疲劳损伤寿命具有重要工程实际意义。复合材料的疲劳寿命长于金属材料。为了减少疲劳试验加载次数,节省试验时间,必须提高载荷,碳纤维增强复合材料最大疲劳载荷可到其静强度的80%,玻璃纤维增强复合材料的最大疲劳载荷也通常达到其静强度的60%,在较大应力水平疲劳试验时,玻璃钢疲劳试验载荷很大。然而在现有的“玻璃纤维平板拉一拉疲劳性能试验方法”的标准中,试验片两端由夹具握持,若夹持力太大,容易将试验片夹碎;若减小夹持力,在较大循环拉伸载荷作用下,夹头与试验片之间极易打滑,且夹持拉伸会在试样试验区产生弯曲力矩,使试验片提前发生破坏,测得的疲劳寿命偏小。
本文针对玻璃钢复合材料样条疲劳试验存在的问题对试验片形状与尺寸进行了改进设计,并通过试验片应力分布进行了有限元分比,对试验片尺寸进行了优化设计,为减小夹具本身带来的影响,尽可能使试验区得到纯应力,避免其它形式的破坏保证试验的成功率。
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