碳纤维增强树脂基复合材料及其拉索抗低速冲击性能综述

摘要：

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer composite,CFRP)拉索具有轻质高强特性和优异的耐腐蚀疲劳性能,可替代钢拉索应用于桥梁结构中以应对桥梁更大跨度、更恶劣服役环境的需求.然而,CFRP拉索较差的抗低速冲击性能导致其在服役期间面临车辆、落石等撞击的威胁.为全面了解CFRP的抗冲击性能,促进CFRP拉索在工程结构中的应用,本文对CFRP及其拉索的基础动态力学性能、冲击响应及损伤失效研究现状进行了总结.现有研究表明:CFRP具有应变率敏感性,但CFRP的应变率效应尚不明确,需建立包含全应变率范围的力学性能数据库;CFRP层合板抗冲击性能研究较为全面,然而截面形式差异、较大的长细比、轴向应力耦合等因素导致CFRP层合板的研究结论不能完全适用于CFRP拉索;现有研究停留在冲击能量、锚固长度及温度对小吨位CFRP拉索抗冲击性能的影响,缺乏对大吨位CFRP拉索抗冲击性能及损伤失效机制的研究;CFRP拉索在车辆撞击下破断时的峰值索力远低于其轴向拉伸破断力,应对拉索进行严格的防撞设计.

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料、冲击性能、拉索、应变率效应、动态本构、损伤失效

所属期刊栏目：39

分类号：U444;TB332(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：5049-5061