华南理工大学学报(自然科学版)

作者：何家鹏, 张津毓, 陈章兴, 等

单位：1.上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240；2.江苏神马电力股份有限公司 国家能源电力绝缘复合材料重点实验室，江苏 南通 226553；3.清华大学 航天航空学院，北京 100084；4.中国长江电力股份有限公司 三峡梯调昆明调控部，云南 昆明 650000；5.上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240

关键词：玻璃纤维增强复合材料,S-N曲线,等寿命图,疲劳寿命预测,刚度退化,剩余强度预测

基金：江苏省卓越博士后计划项目(2022ZB893)

拉挤工艺制备的玻璃纤维增强复合材料（GFRP）由于其良好的电气、力学性能被广泛运用于特高压输电工程，其中动态载荷作用下的性质研究是其应用的基础。文中通过开展沿纤维方向的静载实验和疲劳实验，建立了基于S-N曲线和分段线性等寿命图的疲劳寿命预测方法；根据不同应力比下刚度退化规律，提出了基于改进三角函数形式的损伤累积模型，准确描述了拉-拉和拉-压疲劳载荷下的材料非线性刚度退化规律；建立了剩余刚度-剩余强度关联模型，实现了疲劳载荷下强度性能衰减的准确预测。结果表明，GFRP在拉-拉和拉-压疲劳下具有显著不同的刚度退化规律，文中所提出的模型可准确预测两种条件下的剩余强度；而压-压疲劳载荷下，刚度退化曲线存在两种显著不同的模式；同时，剩余强度结果表明，前70%疲劳寿命内材料强度可能并不会发生明显退化。文中建立的针对拉挤GFRP在不同疲劳加载下剩余强度与剩余刚度的预测模型，为GFRP耐久性设计提供了指导。

来源：2024年第1期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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