周文松
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李惠
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欧进萍
功能材料
碳纤维及其复合材料已广泛应用于土木工程领域,本文针对手工浸渍的环氧树脂基碳纤维布复合材料在反复荷载作用下的力电性能进行了系统的试验研究和分析.研究表明,在反复荷载作用下该类型复合材料的电阻变化率与应变关系曲线表现出与单调荷载作用下不同的新的特征.本文通过对试验结果的分析,进一步验证和深化了对碳纤维复合材料导电机理的认识,为进一步研究土木工程中环氧树脂基碳纤维复合材料的力电性能以及发展可实际应用的地震损伤自监测智能结构奠定了基础.
关键词:
碳纤维复合材料
,
反复荷载
,
力电性能
,
试验研究
周文松
,
李惠
,
欧进萍
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.02.012
土木工程领域所用环氧树脂基碳纤维与工业化生产的碳纤维复合材料中的碳纤维存在状态有一定的差别,即土木工程领域的环氧树脂基碳纤维束内部部分碳纤维实际常处于无环氧树脂基状态.对无环氧树脂基的碳纤维束的力-电性能进行了系统的试验研究,试验结果表明,无环氧树脂基碳纤维束的电阻变化率随应变增大而线性增加.对无环氧树脂基的碳纤维束的破坏过程进行了分析,揭示了断裂碳纤维丝与非断裂碳纤维可能存在搭接和不搭接两种状态,在单根碳纤维丝强度服从Weibull概率分布的基础上,建立了能够描述上述两种状态的变结构碳纤维束的力电本构关系模型.通过计算结果与试验结果的比较,验证了所建立模型的正确性.
关键词:
碳纤维
,
智能材料
,
健康监测
,
智能结构
,
力-电模型
