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CFRP布配置率对CFRP加固无腹筋RC梁纯扭转性能及尺寸效应影响
1
作者 张江兴 李冬 +1 位作者 金浏 杜修力 《工程力学》 北大核心 2026年第2期105-114,共10页
开展混凝土结构扭转尺寸效应研究,对提高结构构件抗扭承载力的安全设计具有重要意义。该文综合考虑混凝土非均质性、及其与钢筋、与CFRP布的黏结-滑移关系,建立了CFRP加固RC梁纯扭转破坏的三维细观数值分析模型,系统探究了CFRP布配置率... 开展混凝土结构扭转尺寸效应研究,对提高结构构件抗扭承载力的安全设计具有重要意义。该文综合考虑混凝土非均质性、及其与钢筋、与CFRP布的黏结-滑移关系,建立了CFRP加固RC梁纯扭转破坏的三维细观数值分析模型,系统探究了CFRP布配置率对加固RC梁纯扭转性能及尺寸效应的影响规律。研究结果表明:提高CFRP布配置率不仅能够有效提升RC梁的名义抗扭强度,还可削弱其名义抗扭强度的尺寸效应。基于数值模拟结果,提出了能够定量描述CFRP布配置率对RC梁名义抗扭强度尺寸效应影响的纯扭转尺寸效应律。 展开更多
关键词 cfrp加固RC梁 扭转破坏 cfrp布配置率 尺寸效应 细观模拟
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智能CFRP筋应变传递试验及有限元分析 被引量：1
2
作者 邓朗妮 牛家宝 +3 位作者 杨洲 邹易清 石伟 钟卿瑜 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期236-248,共13页
作为大跨度桥梁的主要承重构件,拉索会随着时间的推移出现老化损伤。因此,对在役桥梁拉索进行健康监测对保障桥梁安全至关重要。本研究针对传统CFRP(carbon fiber reinforced polymer)拉索索力监测技术量程不足的问题,提出基于长标距FB... 作为大跨度桥梁的主要承重构件,拉索会随着时间的推移出现老化损伤。因此,对在役桥梁拉索进行健康监测对保障桥梁安全至关重要。本研究针对传统CFRP(carbon fiber reinforced polymer)拉索索力监测技术量程不足的问题,提出基于长标距FBG传感技术的螺旋缠绕式智能CFRP筋结构优化方法。基于复合材料减滞模型理论,构建应变传递解析方程,验证智能CFRP筋通过降低应变传递率实现监测量程提升的理论可行性。采用参数化有限元模拟结合试验验证的方法,定量分析螺旋角度、标距比、胶粘层长度及胶粘剂类型等设计参数对应变传递率的影响规律。在对智能CFRP筋进行有限元拉伸模拟的同时,截取不同角度下智能CFRP筋的表面应变图,根据不同角度下的表面应变图,引入修正系数对试验实测智能CFRP筋表面应变进行修正。研究结果表明:应变传递率与螺旋角度、标距比成反比,其中螺旋角度影响最为显著,当螺旋角度从15°增加到35°时,平均应变传递率从81.42%降低到44.14%;标距比次之,当标距比从1增加到3时,平均应变传递率从57.61%降低到44.89%;胶粘层参数对智能CFRP筋的应变传递率影响较小。引入修正系数对试验实测智能CFRP筋表面应变进行修正,修正后的智能CFRP筋应变传递率试验值和模拟值最小误差为0.29%。研究结果为智能CFRP筋的结构设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 应变传递率 静载拉伸试验 有限元分析 设计参数 智能cfrp筋
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基于WOA-BP-LSTM自编码器的CFRP薄壁C柱轴压响应预测
3
作者 牟浩蕾 张贾 +1 位作者 冯振宇 白春玉 《航空学报》 北大核心 2026年第4期112-124,共13页
针对航空器货舱下部碳纤维增强复合材料(CFRP)薄壁C柱在准静态轴压下的力-位移响应预测问题,提出了一种融合鲸鱼优化算法(WOA)、反向传播(BP)神经网络和长短期记忆(LSTM)自编码器的智能预测模型(WOA-BPLSTM自编码器模型)。通过CFRP薄壁... 针对航空器货舱下部碳纤维增强复合材料(CFRP)薄壁C柱在准静态轴压下的力-位移响应预测问题,提出了一种融合鲸鱼优化算法(WOA)、反向传播(BP)神经网络和长短期记忆(LSTM)自编码器的智能预测模型(WOA-BPLSTM自编码器模型)。通过CFRP薄壁C柱准静态轴压试验验证了有限元模型可靠性,其轴压响应评价指标误差均小于10%,基于该模型构建了包含700组变截面几何参数的力-位移响应数据集。采用LSTM自编码器实现力-位移响应特征降维与重建,随后采用BP神经网络对力-位移响应进行预测,并采用WOA进行神经网络参数优化。结果表明,LSTM自编码器实现了力-位移响应的高精度重建,测试集初始峰值压溃力和能量吸收的重建误差均小于3%,80%样本误差小于1%;优化后预测模型的力-位移响应预测精度显著提升,测试集平均绝对误差(MAE)降低17.55%,均方误差(MSE)降低31.77%,均方根误差(RMSE)降低17.47%,初始峰值压溃力和能量吸收的预测误差均小于8%,80%样本误差小于5%。该智能预测模型实现了变截面CFRP薄壁C柱轴压响应的快速精准预测并降低了计算成本,为其轴压响应研究提供了一种高效的参数-性能映射工具。 展开更多
关键词 cfrp薄壁C柱 轴压响应 LSTM自编码器 鲸鱼优化算法 BP神经网络
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CFRP布加固输电铁塔角钢轴压承载力试验研究
4
作者 姜岚 路静珂 +3 位作者 胡安龙 熊炜 张华刚 李林杰 《振动与冲击》 北大核心 2026年第4期25-37,共13页
为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布加固输电铁塔角钢的轴压承载力性能,开展了一组未加固试件与五组加固试件的轴压试验。分析了角钢的破坏形态、荷载-位移关系及荷载-应变关系。基于经试验验证的有限... 为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布加固输电铁塔角钢的轴压承载力性能,开展了一组未加固试件与五组加固试件的轴压试验。分析了角钢的破坏形态、荷载-位移关系及荷载-应变关系。基于经试验验证的有限元模型,进一步探讨了不同铺层角度、粘贴层数、粘贴长度以及试件长细比对轴压承载力的影响。结果表明:试件破坏形式以整体失稳屈曲为主;经CFRP布加固后,角钢试件的轴心受压极限承载力试验值显著提升,增幅可达20%以上;当纤维铺层方向与试件轴向一致时,加固效果最佳;建议CFRP布粘贴长度取试件长度的75%,粘贴层数为两层。在此基础上,基于等效刚度法推导了加固试件极限承载力的理论计算方法,与精细化数值模拟结果对比表明,该理论方法精度较高,误差在10%以内。 展开更多
关键词 输电铁塔 角钢加固 轴压试验 碳纤维增强复合材料(cfrp) 承载力 屈曲 有限元
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夹板式CFRP筋单孔锚具静力性能研究
5
作者 邓朗妮 李恒 +3 位作者 郝世纪 邹易清 石伟 钟卿瑜 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
针对传统钢制夹片锚具引发的界面局部径向应力集中现象,设计一种适用于碳纤维增强复合材料(CFRP)筋的夹板式锚具。通过静载张拉试验,研究螺栓总预紧力和楔块长度对锚具锚固性能的影响,测试并分析锚具的极限荷载、破坏形式及锚固效率;此... 针对传统钢制夹片锚具引发的界面局部径向应力集中现象,设计一种适用于碳纤维增强复合材料(CFRP)筋的夹板式锚具。通过静载张拉试验,研究螺栓总预紧力和楔块长度对锚具锚固性能的影响,测试并分析锚具的极限荷载、破坏形式及锚固效率;此外,利用BP神经网络对试验数据建模,分析CFRP筋抗拉强度、直径,夹板长度及螺栓总预紧力等关键参数对锚具极限荷载的影响。结果表明:当螺栓总预紧力为180~220 kN时,CFRP筋有发生滑移破坏的趋势;220~260 kN为滑移破坏与拉断破坏的过渡区间;当总预紧力为260~340 kN时,CFRP筋倾向于发生理想的拉断破坏;而当总预紧力为340~400 kN时,CFRP筋倾向于发生剪切破坏,340 kN左右是试件拉断破坏与剪切破坏的过渡区间;端部劈裂并添加长度为17 mm的三棱柱钢楔块可提升试件持荷稳定性,延缓剪切破坏的发生;极限荷载最高可达117.1 kN,锚具效率系数最高可达101.5%;归一化输出数据的MSE为0.025,决定系数R2为0.91,极限荷载的神经网络预测值与试验值之比Pp/Pu的平均值为0.97,验证了预测模型的高精度。 展开更多
关键词 cfrp筋 夹板式锚具 锚固性能 静力试验 神经网络
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CFRP布-超高性能混凝土组合约束钢筋混凝土柱轴压性能研究
6
作者 王勃 韩宇飞 王子诚 《吉林建筑大学学报》 2026年第1期27-36,共10页
为研究CFRP布-超高性能混凝土(UHPC)组合约束的加固方式对钢筋混凝土柱轴压性能的影响。对7根试件进行了轴心受压试验,进行了极限承载力和延性分析。试验结果表明,CFRP布-超高性能混凝土组合约束柱极限承载力显著高于钢筋混凝土柱、CFR... 为研究CFRP布-超高性能混凝土(UHPC)组合约束的加固方式对钢筋混凝土柱轴压性能的影响。对7根试件进行了轴心受压试验,进行了极限承载力和延性分析。试验结果表明,CFRP布-超高性能混凝土组合约束柱极限承载力显著高于钢筋混凝土柱、CFRP布或超高性能混凝土单一约束柱;CFRP布外包组合约束方式的加固效果优于CFRP布内包及内外包组合约束方式。利用Abaqus软件对CFRP布-超高性能混凝土组合约束柱进行有限元模拟,模拟结果表明,CFRP布的层数和宽度增加,组合约束柱极限承载力提高;CFRP条带间距增加,组合约束柱极限承载力表现出先增大后减小的趋势。综合考虑CFRP布、超高性能混凝土、焊接环筋对被包裹混凝土的围压影响,提出了CFRP布-超高性能混凝土组合约束柱的承载力计算模型,计算结果与试验结果吻合良好,为钢筋砼柱加固工程应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 cfrp 超高性能混凝土(UHPC) 组合约束柱 轴心受压 有限元分析
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不同表面形式CFRP筋与混凝土间黏结性能研究
7
作者 欧阳霖泽 宋晓滨 +2 位作者 尹从儒 肖绪文 亓立刚 《土木工程学报》 北大核心 2026年第3期47-58,共12页
为研究不同表面形式CFRP筋与混凝土的黏结性能与破坏机理,制作7组共21个尺寸为150 mm×150 mm×150 mm的中心拉拔试件,对4种不同表面形式的CFRP筋(粗纤维缠绕筋、细纤维缠绕筋、压纹筋、碳绞线)与混凝土的黏结性能进行试验研究... 为研究不同表面形式CFRP筋与混凝土的黏结性能与破坏机理,制作7组共21个尺寸为150 mm×150 mm×150 mm的中心拉拔试件,对4种不同表面形式的CFRP筋(粗纤维缠绕筋、细纤维缠绕筋、压纹筋、碳绞线)与混凝土的黏结性能进行试验研究。通过分析黏结界面破坏情况与黏结滑移曲线,评估不同表面形式CFRP筋与混凝土的黏结性能,并揭示其黏结破坏机理。结果表明:试件的破坏模式分为劈裂破坏与拔出破坏。CFRP筋存在3种不同的黏结破坏界面:压纹筋与碳绞线为混凝土-筋界面,细纤维缠绕筋为纤维肋-筋界面,粗纤维缠绕筋为表面胶层-内部碳芯界面。碳绞线与混凝土黏结力的主要组成成分为摩擦力,而另外3种表面形式筋为机械咬合力。黏结性能由强到弱依次为压纹筋、粗纤维缠绕筋、细纤维缠绕筋、碳绞线,压纹筋的黏结强度约为碳绞线的5倍。 展开更多
关键词 cfrp筋 黏结性能 表面形式 黏结机理 黏结滑移
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CFRP加固火灾损伤装配式混凝土柱力学性能研究
8
作者 宋博琛 苗吉军 +2 位作者 赵玉亮 彭婷婷 刘才玮 《山东建筑大学学报》 2026年第1期35-42,共8页
为了研究中部节点连接装配式混凝土柱受火加固后的力学性能,文章设计制作3根足尺寸试件,依次进行限时火灾试验、碳纤维材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)修复加固试验与拟静力试验。结果表明:3根试件柱均发生弯曲破坏,火灾使... 为了研究中部节点连接装配式混凝土柱受火加固后的力学性能,文章设计制作3根足尺寸试件,依次进行限时火灾试验、碳纤维材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)修复加固试验与拟静力试验。结果表明:3根试件柱均发生弯曲破坏,火灾使得试件侧向承载力下降了8.4%;使用CFRP加固使受火试件的侧向承载力提高了31.3%,比未受火试件提升了20.7%,CFRP加固显著提高了试件的承载力。通过对比计算所得的理论抗弯承载力与试验抗弯承载力,可知提出的中部连接装配式混凝土柱承载力计算方法具有较高的精度。 展开更多
关键词 装配式混凝土柱 火灾损伤 cfrp加固 抗弯性能
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CFRP修复钢Ⅰ/Ⅱ混合型裂纹扩展研究进展及展望
9
作者 高立 邓宗才 《工程力学》 北大核心 2026年第1期11-27,共17页
钢结构在循环荷载作用下往往会发生疲劳破坏。由于结构的复杂性和荷载形式的复合性,往往会使钢结构产生Ⅰ/Ⅱ混合型裂纹,且疲劳裂纹修复一直是钢结构疲劳研究的热点。碳纤维增强聚合物复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)... 钢结构在循环荷载作用下往往会发生疲劳破坏。由于结构的复杂性和荷载形式的复合性,往往会使钢结构产生Ⅰ/Ⅱ混合型裂纹,且疲劳裂纹修复一直是钢结构疲劳研究的热点。碳纤维增强聚合物复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)在修复钢结构中有诸多优势和良好的应用前景,目前的研究主要集中于Ⅰ型裂纹的修复,但对于Ⅰ/Ⅱ混合型裂纹扩展及其修复的研究比较少。为此,从疲劳裂纹扩展、裂纹扩展速率和等效应力强度因子的计算方法方面报道了混合模态下钢材的裂纹扩展研究现状;重点阐述了CFRP修复混合型裂纹扩展现状,分析了CFRP基础材性、CFRP-钢界面粘结性能和不同裂纹角度等因素对混合裂纹修复的性能影响;基于目前的研究现状对CFRP修复钢结构在疲劳荷载作用下混合型裂纹扩展的应用前景和研究重点进行了展望。 展开更多
关键词 结构工程 混合裂纹 cfrp 裂纹扩展速率 等效应力强度因子 界面性能
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CFRP筋材加固钢筋混凝土梁的数值研究
10
作者 邹品增 丁雅博 卓德兵 《混凝土》 北大核心 2026年第2期148-155,共8页
针对近表面埋置(NSM)和侧向近表面埋置(SNSM)CFRP筋材加固在工程应用中因混凝土保护层厚度受限而产生的开槽约束问题,基于有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土(RC)梁开展参数化研究,考察了黏结长度与FRP数量、混凝土强度与FRP类型、FRP配筋率... 针对近表面埋置(NSM)和侧向近表面埋置(SNSM)CFRP筋材加固在工程应用中因混凝土保护层厚度受限而产生的开槽约束问题,基于有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土(RC)梁开展参数化研究,考察了黏结长度与FRP数量、混凝土强度与FRP类型、FRP配筋率及加固方法(NSM/SNSM)参数对RC梁抗弯性能的影响。研究结果表明:CFRP可显著提高屈服与极限承载力,但界面脱黏导致延性下降;增大有效黏结长度可同时提高承载力与延性,全长布置最优。在相同配筋率下,小截面多根、合理布置的FRP筋材优于单根大截面方案;提高混凝土强度可增强结构性能,其中CFRP适用于高强混凝土,芳纶纤维(AFRP)、玄武岩纤维(BFRP)与玻璃纤维(GFRP)更适合低强混凝土。SNSM在埋置较短长度下具有更显著的延性优势,而NSM在全长埋置条件下承载力表现更优。建议优化开槽深度与布置,并合理确定有效锚固长度。 展开更多
关键词 cfrp 钢筋混凝土梁 表面粘贴 有限元 参数分析
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CFRP防撞梁低速碰撞铺层优化及轻量化
11
作者 王鹏飞 梁伟 《塑料》 北大核心 2026年第1期158-165,171,共9页
碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种质量轻、强度高的材料,被广泛应用于飞机、地铁、汽车等轻量化设计。以CFRP防撞梁为研究对象,从微观和宏观2个层面对CFRP防撞梁正面低速碰撞损伤特性和耐撞性能进行了研究。首先建立CFRP的RVE模型,以获... 碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种质量轻、强度高的材料,被广泛应用于飞机、地铁、汽车等轻量化设计。以CFRP防撞梁为研究对象,从微观和宏观2个层面对CFRP防撞梁正面低速碰撞损伤特性和耐撞性能进行了研究。首先建立CFRP的RVE模型,以获得不同碳纤维体积分数的CFRP力学性能参数。然后,建立低速碰撞仿真模型,在验证Q345防撞梁模型可靠性并取得其碰撞性能的基础上,根据Hashin失效准则,对CFRP防撞梁在正面低速条件下的碰撞性能进行了研究。研究表明,CFRP防撞梁低速碰撞主要损伤模式为纤维压缩损伤和基体拉伸损伤,当CFRP碳纤维的体积分数为55%时,抵抗低速碰撞的冲击性能较好;随着0°铺层比例的增加,防撞梁低速碰撞的耐撞性明显提高。与传统的Q345防撞梁相比,CFRP防撞梁优化后,比吸能量增加76.6%,碰撞峰值力降低23.4%,质量降低了76.4%,耐撞性能提高。 展开更多
关键词 cfrp RVE模型 Hashin失效准则 复合材料防撞梁 轻量化
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基于非线性Lamb波的胶接修补CFRP拉伸损伤优化
12
作者 魏浩迎 王晓强 +2 位作者 尹振华 王彪 王若天 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期222-234,共13页
为了削弱CFRP拉伸微裂纹的损伤程度,利用胶接修补技术对裂纹损伤展开修复,建立了拉伸-去振动-非线性混频Lamb波检测的一体化数值模型,探究了补片参数对混频相对声学非线性系数的影响规律,并利用RAM-5000 SNAP超声检测系统验证仿真模型... 为了削弱CFRP拉伸微裂纹的损伤程度,利用胶接修补技术对裂纹损伤展开修复,建立了拉伸-去振动-非线性混频Lamb波检测的一体化数值模型,探究了补片参数对混频相对声学非线性系数的影响规律,并利用RAM-5000 SNAP超声检测系统验证仿真模型的正确性。基于最优拉丁超立方设计,构建以补片半径、补片厚度和补片旋转角为自变量,以混频相对声学非线性系数为响应值的数学模型,利用NSGA-Ⅱ算法得到了最优补片设计参数组合。结果表明:在一定范围内,混频相对声学非线性系数随补片半径和补片厚度的增加先减小后增大,随着补片旋转角的增加先增大后减小。经过多目标优化后,得到的最优结果是补片半径为7.2256 mm,补片厚度为0.4716 mm,补片旋转角为0°。此时和频相对声学非线性系数为0.4565,差频相对声学非线性系数为0.2434,与仿真模拟最优结果相比分别降低了4.66%和17.46%,优化效果非常显著,为胶接修补CFRP结构健康监测在航空器安全工程中的应用做出了补充。 展开更多
关键词 cfrp拉伸微裂纹 胶接修补 混频相对声学非线性系数 响应面数学模型 NSGA-Ⅱ算法
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基于ScCO_(2)低温微量润滑工艺的CFRP/Ti6Al4V叠层结构钻削试验研究
13
作者 李迎港 陈燕 +2 位作者 杨浩骏 郭南 陈德雄 《航空制造技术》 北大核心 2026年第1期162-172,共11页
为了降低CFRP/Ti6Al4V叠层结构的钻削温度,提高钻削质量,利用超临界二氧化碳(Supercritical carbon dioxide,ScCO_(2))对润滑油具有高溶解性的特点,提出了低温微量润滑(Cryogenic minimum quantity lubrication,CMQL)工艺,进行了CMQL系... 为了降低CFRP/Ti6Al4V叠层结构的钻削温度,提高钻削质量,利用超临界二氧化碳(Supercritical carbon dioxide,ScCO_(2))对润滑油具有高溶解性的特点,提出了低温微量润滑(Cryogenic minimum quantity lubrication,CMQL)工艺,进行了CMQL系统油滴雾化效果测试和输出温度测试,开展了CMQL条件下CFRP/Ti6Al4V叠层结构的低频振动钻削试验,分析了CO_(2)压力对切削加工性的影响。结果表明,增加CO_(2)压力可以提高CMQL装置的雾化效果和冷却能力,压力增加至8 MPa,CO_(2)为超临界态,其输出温度可低至-80℃以下;系统压力从5 MPa增至9 MPa,CFRP与Ti6Al4V层的钻削温度分别降低了15.91%和50.78%,轴向力分别增大了65.22%和20.26%,扭矩分别减小了23.33%和16.77%;Ti6Al4V层的出口毛刺高度降低42.04%,CFRP出口分层因子减小5.41%;在压力为7 MPa、8 MPa和9 MPa时,CFRP/Ti6Al4V叠层结构可得到较低的孔壁粗糙度。 展开更多
关键词 cfrp/Ti6Al4V叠层结构 低温微量润滑(CMQL)工艺 超临界二氧化碳(ScCO_(2)) 钻削温度 钻削质量
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增材制造C-CFRP拉伸及压缩跨层断裂仿真及试验研究
14
作者 孙光永 王勤淮 +2 位作者 贾晓航 庞通 罗俊杰 《复合材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期45-54,共10页
具有高设计自由度的增材制造连续碳纤维增强复合材料(Continuous Carbon Fiber Reinforced Polymer,C-CFRP)取得了高速发展,然而尚未有关于其跨层断裂力学性能的详细研究。本文基于[0/90]_(4S)铺层的增材制造C-CFRP试样,开展了紧凑拉伸(... 具有高设计自由度的增材制造连续碳纤维增强复合材料(Continuous Carbon Fiber Reinforced Polymer,C-CFRP)取得了高速发展,然而尚未有关于其跨层断裂力学性能的详细研究。本文基于[0/90]_(4S)铺层的增材制造C-CFRP试样,开展了紧凑拉伸(Compact Tension,CT)试验和紧凑压缩(Compact Compression,CC)试验,并通过X射线计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)表征了其失效模式,进而揭示了其失效机理。结果表明增材制造C-CFRP拉伸断裂临界能量释放率为9.50~21.41 kJ/m^(2),压缩断裂临界能量释放率为22.18~188.97 kJ/m^(2)。SEM结果表明拉伸断裂的微观失效模式包括纤维断裂、纤维拔出、界面脱黏等,且拉伸过程存在纤维桥接现象。值得注意的是,X射线断层扫描结果表明在CT试件尾端存在压缩失效模式。纤维桥接及尾端压缩失效使得拉伸断裂韧性随着裂纹长度增大而增大。CC试件宏观失效模式为屈曲和压剪断裂,由于压缩过程中断裂失效的材料仍具有承载能力,因此压缩断裂能也随着裂纹长度增大而增大。本研究揭示了增材制造C-CFRP拉伸及压缩断裂失效机理,同时为增材制造C-CFRP仿真模拟提供可靠的断裂参数。 展开更多
关键词 3D打印 连续碳纤维增强复合材料 断裂韧性 紧凑拉伸 紧凑压缩
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CFRP加固受损中空夹层钢管混凝土T型节点抗冲击性能数值分析
15
作者 林铭轩 刘菲菲 《中国建材科技》 2026年第1期32-38,共7页
本文基于ABAQUS建立中空夹层钢管混凝土T型节点(CFDST-T)有限元模型,通过首次冲击获得受损构件,并采用CFRP包裹进行二次冲击分析,探讨其抗冲击性能提升机制。结果表明,CFRP可显著增强受损节点的抗冲击能力,且初始损伤越重,加固效果越显... 本文基于ABAQUS建立中空夹层钢管混凝土T型节点(CFDST-T)有限元模型,通过首次冲击获得受损构件,并采用CFRP包裹进行二次冲击分析,探讨其抗冲击性能提升机制。结果表明,CFRP可显著增强受损节点的抗冲击能力,且初始损伤越重,加固效果越显著。纵向(L向)包裹效果最佳,H向次之,V向较弱。随包裹厚度增加,H、V向强化作用趋于饱和,而L向表现更好。能量分析表明,CFRP主要通过抑制位移提升整体刚度,对峰值冲击力及能量吸收改善有限。最后建立综合抗冲击性能指标(ICPI),实现加固效果的量化评价。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 cfrp加固 T型节点 冲击荷载
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CFRP带波纹结构传动轴与直管传动轴的振动性能对比研究
16
作者 张锦光 肖少朋 +3 位作者 聂慧阳 王帅 司坤利 文湘隆 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期49-57,共9页
波纹管结构具有良好的减振特性,将波纹管结构引入传动轴减振设计中,设计了一种具有薄壁波纹结构的碳纤维复合材料传动轴,采用有限元法研究了其振动特性,采用模压成型工艺制作了CFRP带波纹结构传动轴和直管传动轴试验件,通过试验研究了... 波纹管结构具有良好的减振特性,将波纹管结构引入传动轴减振设计中,设计了一种具有薄壁波纹结构的碳纤维复合材料传动轴,采用有限元法研究了其振动特性,采用模压成型工艺制作了CFRP带波纹结构传动轴和直管传动轴试验件,通过试验研究了带波纹结构传动轴的模态参数和频响特性,并将试验结果与有限元仿真结果进行对比。结果表明:所设计的CFRP带波纹结构传动轴在纵向和横向激励下的减振效果均优于CFRP直管传动轴,在300~2000 Hz频段内,出现多个减振幅值衰减区间,减振性能良好;带波纹结构传动轴纵向振动特性试验与仿真结果基本吻合,验证了有限元计算模型的准确性和有效性。该研究为复合材料传动轴的减振结构设计提供了相应的理论依据,也为其减振应用提供了思路。 展开更多
关键词 传动轴 波纹管 振级落差 碳纤维复合材料
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铝/CFRP面板蜂窝夹层结构低速冲击特性
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作者 黄治镡 何成龙 +2 位作者 王玉浩 贾松 蒲彦蓉 《复合材料学报》 北大核心 2026年第1期446-461,共16页
为提高碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)面板蜂窝夹层结构的抗低速冲击性能,针对蜂窝夹层结构面板,采用纤维和金属交替铺层(Fiber metal laminates,FML)的思路,设计了4种面密度相近的铝/CFRP叠层结构,... 为提高碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)面板蜂窝夹层结构的抗低速冲击性能,针对蜂窝夹层结构面板,采用纤维和金属交替铺层(Fiber metal laminates,FML)的思路,设计了4种面密度相近的铝/CFRP叠层结构,并进行了不同冲击能量的低速冲击试验。通过建立低速冲击有限元模型,研究了不同叠层顺序对应力传播的影响以及蜂窝夹层结构的失效过程。同时,对比分析了不同试件面板的损伤形态和极限载荷,并探讨了不同破坏模式下的吸能的规律。研究结果表明,面板的叠层方式显著影响面板的力学特性。在损伤形态方面,表层的铝板损伤表现为沿凹痕向纤维铺层方向扩展的裂纹,而表层的CFRP层失效区域表现为沿纤维方向的脆性断裂。在承载极限方面,Al-CF的叠层方式表现最优,其次是CF-Al-CF,与纯CFRP面板的蜂窝夹层结构相比,这两种叠层方式的极限载荷分别提高了22.18%、5.18%。在能量吸收方面,当面板未被穿透时,FML面板蜂窝夹层结构的能量吸收均高于纯CFRP面板蜂窝夹层结构;当面板发生穿透破坏时,Al-CF、Al-CF-Al、CF-Al-CF叠层结构所需能量分别比纯CFRP面板试样提高了33.6%、19.6%、22.10%。 展开更多
关键词 夹层结构 cfrp 低速冲击 能量吸收 破坏模式
原文传递
内嵌锚具夹持CFRP板与混凝土锚固性能研究
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作者 李志远 曲福来 +2 位作者 许哲 刘中良 刘桂荣 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期111-117,共7页
【目的】为了改善混凝土表层嵌贴CFRP板与混凝土之间的黏结性能,提出了一种新型内嵌锚具加固方法。【方法】利用螺栓对钢制锚具挤压产生的夹持力实现对CFRP板的机械锚固,完成了3种直径锚具在不同螺栓拧紧力矩下的夹持力和锚固力的测试研... 【目的】为了改善混凝土表层嵌贴CFRP板与混凝土之间的黏结性能,提出了一种新型内嵌锚具加固方法。【方法】利用螺栓对钢制锚具挤压产生的夹持力实现对CFRP板的机械锚固,完成了3种直径锚具在不同螺栓拧紧力矩下的夹持力和锚固力的测试研究,并在此基础上开展了9个表层嵌贴CFRP板的黏结试件和24个内嵌锚具夹持CFRP板的锚固试件的单面剪切试验,研究了两种试件的破坏形态、CFRP板的应变分布规律、锚固力等。【结果】在测试中,锚固试件出现了锚具与CFRP板间的相对滑移破坏以及CFRP板被拉断破坏。3种直径锚具夹持的CFRP板锚固试件的锚固力不受混凝土强度和锚具间距的影响;较大直径锚具具有较大的锚固力;锚具数量的增加可有效提高试件的锚固力。【结论】揭示了内嵌锚具夹持CFRP板的传力机理,推导出多种锚具的锚固力计算公式,为内嵌锚具夹持CFRP板加固构件的设计与性能评估提供理论支撑。 展开更多
关键词 内嵌锚具 cfrp板 锚固性能 表层嵌贴 夹持力
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CFRP筋增强地聚合物基体加固预损钢筋混凝土梁的抗弯性能试验
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作者 雷真 盛靖权 +4 位作者 张赛 谭双泉 夏尉博 贺书云 张力 《地震工程与工程振动》 北大核心 2026年第1期164-177,共14页
本文介绍了一种关于采用碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)筋增强地聚合物基体加固预损钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁抗弯性能的试验工作。为研究该复合体系加固RC梁的抗弯性能,开展了四点弯曲静载试验研... 本文介绍了一种关于采用碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)筋增强地聚合物基体加固预损钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁抗弯性能的试验工作。为研究该复合体系加固RC梁的抗弯性能,开展了四点弯曲静载试验研究,考虑了地聚合物砂浆的强度以及原梁的预损伤程度对加固效果的影响,共制备了5根RC梁构件,其中1根为对比梁,其余4根采用该体系下不同的加固方法。试验研究结果表明,该加固体系可以有效地提高RC梁的承载力,试件开裂荷载提高23.3%~83.1%,屈服荷载提高39.6%~63.2%,极限荷载提高68.8%~105%,表现出较好的加固效果;通过加固处理后,试件的抗弯刚度显著提升,刚度相比对照梁提高了42.0%~61.6%,这一改进有效抑制了裂缝的扩展速率及发展规模,进而增强了结构构件的荷载承受能力;有无预损伤对加固试件延性影响微乎其微,加固后的试件在屈服后有较好的变形能力,这与CFRP筋和地聚合物基体的协同作用有关,同时往地聚合物砂浆中添加一定量的钢纤维有利于提高加固构件的延性。 展开更多
关键词 地聚合物砂浆 cfrp筋 预损RC梁 抗弯加固 试验研究
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预应力CFRP加固RC梁二次受力性能研究
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作者 王倍倍 《广东建材》 2026年第3期108-111,116,共5页
本文研究了预应力CFRP加固RC梁在二次受力条件下的力学性能,建立了三维有限元模型并进行了数值模拟。研究表明,初始荷载显著抑制了CFRP的利用率,随着初始荷载的增加,利用效率逐渐降低,最低可至34.08%。适当提高预应力水平有助于提升加... 本文研究了预应力CFRP加固RC梁在二次受力条件下的力学性能,建立了三维有限元模型并进行了数值模拟。研究表明,初始荷载显著抑制了CFRP的利用率,随着初始荷载的增加,利用效率逐渐降低,最低可至34.08%。适当提高预应力水平有助于提升加固效果,预应力水平为30%和40%时,屈服荷载分别提升63.47%和65.53%,极限荷载提升46.81%和47.57%,控制在30%左右时加固效果最佳。然而,初始荷载越大,加固后梁的屈服荷载与极限荷载提升幅度越小,挠度增长速度越快。 展开更多
关键词 预应力cfrp RC梁 二次受力 有限元分析 力学性能
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