碳纤维增强复合材料板补强平面外纵向焊接接头疲劳性能试验研究

摘要：

以碳纤维增强复合材料(CFRP)补强的平面外纵向焊接接头为研究对象,对其进行疲劳性能试验.为了模拟初始损伤,在节点板两端焊趾处引入人工预制初始缺陷.分析了应力幅、单/双面粘贴和CFRP板弹性模量对试件疲劳性能的影响.试验过程中采用沙滩纹加载方式,得到了疲劳裂纹随着荷载循环次数的扩展情况.试验结果表明:试件沿着其中一条预制裂纹发生断裂破坏,另一条预制裂纹也有不同程度的扩展;普通弹性模量CFRP板补强试件发生黏结层内破坏,高弹性模量CFRP板补强试件发生CFRP板断裂破坏;采用粘贴CFRP补强方法能够有效提高焊接接头疲劳性能,其疲劳寿命延长至未补强的1.28 ～8.17倍;裂纹扩展速率明显减慢,在CFRP材料覆盖区域尤为明显.采用双面粘贴和高弹性模量CFRP材料可以取得更好的补强效果,试件疲劳寿命延长程度分别约为单面粘贴和普通弹性模量CFRP板补强试件的2倍和3倍.

关键词：碳纤维增强复合材料(CFRP)、平面外纵向焊接接头、补强、疲劳试验、疲劳寿命

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分类号：TU973.254;TU317.1(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金项目51508406.

在线出版日期：2016-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：406-410