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FRP筋拉挤成型工艺过程的光纤光栅监测与结果分析
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:《东南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TB12[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50308008).
中文摘要:

FRP材料的力学性能受到成型加工参数的影响,而利用传统的方法不能对这些参数进行准确的测量。本文基于光栅对拉挤工艺生产FRP筋的过程中的固化温度和由于树脂固化过程中的化学收缩造成的残余应变进行监测,并采用双光栅法实现温度与应变的双参量同时监测.结果表明:利用光栅测量的温度较设备设定温度低10℃左右;光栅在模具中所受到的应变随进入模具的长度增加而增加,在温度达到最高的固化温度处应变开始减小,表明了在此位置树脂开始固化;固化后的FRP筋的应变与温度变化呈线性关系,利用光栅测量FRP筋热膨胀系数为5.19×10^-6/℃;同时在室温下,受拉状态下的残余应变为-50阳με左右,这为该材料的残余应力分析提供了依据.利用光栅可以定量测量FRP挤拉成型工艺过程中的固化温度,树脂在模具中的固化状态以及FRP制品中的内部残余应变.

英文摘要:

The mechanical performance of fiber reinforced polymer (FRP) material is greatly affected by the factors in its fabrication process, which cannot be precisely measured with traditional method. In this paper the curing temperature and chemical shrinkage inducing residual strain in FRP bar in pultrusion fabrication process are monitored with fibre Bragg gratings (FBG). Simultaneous monitoring of temperature and strain is implemented by double FBGs. The result indicates that the temperature measured with FBG is 10℃ below designing temperature. The strain measured with FBG in the die increases with the increase of length into the die, but turns to decrease at the top of curing temperature, which shows that the resin begins to solidify. The relationship between temperature and strain is linear after FRP bar solidification, and the coefficient of thermal expansion is 5.19×10^-6/℃. At room temperature, the residual strain is about -50με, which provides reference to the residual stress analysis of FRP bar. It's concluded that FBGs can monitor the curing temperature and the curing phase of resin in the die of FRP bar and the inner residual strain of FRP products.

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期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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