【摘 要】
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层压型碳纤维增强复合材料(CFRP)环带索是将一条具有单向纤维的CFRP连续层带,以类似于赛道的方式分层缠绕在两个分离的销钉上的一种构件.本工作进行了层压型CFRP环带拉伸疲劳试验,得到了其工作疲劳曲线,并根据试验结果分析了加载频率和销钉材料对因摩擦而产生的温度的影响.实验结果表明,在疲劳试验过程中,销钉与环带接触面摩擦产生热量,形成了局部温度场,整体温度呈对称分布,从环带曲线段顶部到直线段逐渐减小,在直曲相交处温度变化速率最高、温度梯度最大.接触面温度随加载频率增加而升高,而销钉材料对温度的影响主要取决
【机 构】
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厦门大学建筑与土木工程学院,福建 厦门361005;深圳大学城市智慧交通与安全运维研究院,广东 深圳518060
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层压型碳纤维增强复合材料(CFRP)环带索是将一条具有单向纤维的CFRP连续层带,以类似于赛道的方式分层缠绕在两个分离的销钉上的一种构件.本工作进行了层压型CFRP环带拉伸疲劳试验,得到了其工作疲劳曲线,并根据试验结果分析了加载频率和销钉材料对因摩擦而产生的温度的影响.实验结果表明,在疲劳试验过程中,销钉与环带接触面摩擦产生热量,形成了局部温度场,整体温度呈对称分布,从环带曲线段顶部到直线段逐渐减小,在直曲相交处温度变化速率最高、温度梯度最大.接触面温度随加载频率增加而升高,而销钉材料对温度的影响主要取决于材料的热传导系数和摩擦系数.基于试验结果建立了CFRP环带的温度场模型,对CFRP环带构造进行参数分析.结果表明,销钉半径和环带厚度对环带温度分布的影响大致相同,在相同曲率下,不论是改变销钉半径亦或是环带厚度,对温度梯度都基本没有影响.当曲率增大时,环带的整体温度减小,温度梯度减小.结合受力和温度的综合影响,推荐合理曲率为1.5左右.
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