[發(fā)明專利]一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011452578.2
• 申請日: 2020-12-12
• 公開（公告）號: CN112651090B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 高丹盈;張雨;房棟;龐育陽;湯寄予;溫方正
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F113/26
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 蔡少華

1.一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法，其特征在于，所述延性混雜纖維增強聚合物桿材為兩種連續(xù)纖維混雜的增強聚合物桿材或三種連續(xù)纖維混雜的增強聚合物桿材；

所述兩種連續(xù)纖維混雜的增強聚合物桿材滿足以下條件：

所述三種連續(xù)纖維混雜的增強聚合物桿材滿足以下條件：

式中，V_L為低伸長率纖維的體積率；

E_L為低伸長率纖維的彈性模量，GPa；

ε_L為低伸長率纖維的極限伸長率；

V_M為中等伸長率纖維的體積率；

E_M為中等伸長率纖維的彈性模量，GPa；

ε_M為中等伸長率纖維的極限伸長率；

V_H為高伸長率纖維的體積率；

E_H為高伸長率纖維的彈性模量，GPa；

ε_H為高伸長率纖維的極限伸長率。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法，其特征在于，所述延性混雜纖維增強聚合物桿的性能評價指標包括混雜效應、應力降低率、屈峰比和延性應變。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法，其特征在于，所述混雜效應HE的計算模型如下：

式中：ε_HL為低伸長率纖維斷裂時混雜纖維增強聚合物桿的伸長率；

ε_L為低伸長率纖維單獨增強纖維增強聚合物桿在極限破壞時的伸長率。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法，其特征在于，所述應力降低率SDR的計算模型如下：

式中：σ_Y為混雜纖維增強聚合物桿的屈服強度，MPa；

σ_PY為混雜纖維增強聚合物桿的屈服后的強度，MPa。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法，其特征在于，所述屈峰比RYP的計算模型如下：

式中：σ_Y為混雜纖維增強聚合物桿的屈服強度，MPa；

σ_P為混雜纖維增強聚合物桿的峰值強度，MPa。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種可替代鋼制材料的延性混雜纖維增強聚合物桿材的設計方法，其特征在于，所述延性應變DS的計算模型如下：

DS＝ε_PS-ε'，

式中：ε_PS為混雜纖維增強聚合物桿峰值強度對應的應變；

ε'為初始線彈性段延長線與峰值強度交點處所對應的應變。