《2  术 》 语 】。 2.0》.1  本条术语】。。。是，本规范？的基础层《合板的模量和强度】等性能数据》。的表征均建立在此之！。上， —    该》单，。位的：实质是相当于用【增强材料的单位面】积质量？参数替换《。了常规的壁厚参数】我们通？常接触到材》料力学中《的应力？和弹性模量》等概念都是基于【。材料的单位截面积】(图1)如应—力，、强度、弹性模量的！单位均为M》Pa(N《／mm2)但纤维】增强塑料由于是层合！板复合材料承载结构！为，纤维其大部分的力学！性能特？别是拉伸《性能是与纤维量成】正比的从《某种程度上说—设计纤？维增强塑料的—承力结构就是设【计纤维的《用量多？少，和，形，态及铺设《顺序因此采用单位纤！维，面积质量作为—力学性能的变—量便于设计计算 】 ， ：     从图】1可以看出应力σx！、，单位宽度《载荷Nx和壁厚t的！关系为Nx＝—。t×σx — ： ： 图1】  应力σx、【单位宽？。度载荷Nx、—壁厚t的关系 ！     采用！单位宽度作为力学】性，能的表征也是基【于力学性能主要取】决于纤？维量的基础这—是因为树脂含量【基于环境《。温度、树《脂黏度、操》作手法？以，及其他？。。工艺参数等的变【化而变化《造成相同《纤维含量下的制【品厚度不同这样在表！象上造成制品的【强度不同而实—际上其折算成—。单，位，宽度：承载力是《一样的可通过下【列例子？说明 ？ ，    【  例1采用5层】450g／m—2的短？切毡、？宽度为50》mm：；采用？邻苯型不饱和聚酯树！脂铺层中纤维质量】含量：为25％～》35％？。(对应的树脂含量为！65％～75％【)根据不同的操【作手法(如滚—压办法和次》数，)、：环境温度等的变化计！。算壁厚25》。％(纤维质量含【量，下同)时6》.75m《。m；：3，0，％，时5.？44mm《；35？％时4.51—mm壁？厚计算方法见本规范！式，(4.？。3.2-5)；ρ】g取2？5，40mg分别—按，25：、30、3》5取值ρr通—常，取1150Wi【按，每层450g／m2！短切毡5层计算 】   【 ， 由于？层合板强度》主要为？玻璃纤维承担树【脂含量的差异对层合！板整体承载的影响】较小假设最》后，破坏载？荷，均为30kN—左右折算《成截面？强，度则：为25％时8—。9MPa；30％】时110MPa；】35：％，时133MPa看似！强，。度离散？很大但若采用单位宽！度的力学《性，能计算？则数据稳定 ！ ：    例》2采用每层81【0g：／m：2的玻璃布共5【层、宽度为》50mm《用邻苯型《不饱：和聚酯？树脂：纤维质量含量为【45％～《55％(《对应的树脂含量【为，45％～5》5％)根据不同的】操，作，手，。法(滚压办》。法和次数《)、环境《温度等？壁厚计？算方法同上计算壁厚！为45？％(纤维《质量含量下同)【时5.？88mm；50％时！5，.1mm；5—5，％时4.46mm】层合板的强》。度主要由玻》璃纤维？布所贡献树》脂含量的差异对层】合板整体承载的影】响，较小设最后破—坏载荷均为》60kN左》右折算成截面强度】则为45％时204！MP：a；：50％时235M】P，a；55％》时2：69：MPa看似强度离】散性：很，。大但若采用》单位宽度的力学性】能计算则数据稳定】 《 2？.0.8 》 简：。。化失效包络线—是在以？。环向应力为》横坐标轴向应力【为纵坐标《的坐标系中将—若，干应力？失效点(环向应力】轴向应力)连接所】组成的一条曲线【该，曲线外的《应力：状态点均为》失效应力状》态其曲线内的应【力状态点为安—全应力状《态各向同性材料其包！。络线：为一正方形(图2】)而各向《异性材料为一不规】则图形(图3—。)其强？度特性与应力状【。态密：切相关单《向受力状态和双【向受：力状态以及双向应】力，比不：同其承？。载力完全不同—。因此不能《采用各向《同性材？料的：失效模？式进行安《全性判断缠绕—管道即属于典型的各！向异性结构图3为】典型的55°缠【绕角的缠绕管—道的简化失效—。包络线可以》看，出其：失，效应力与其环向及轴！向的双向应力比【相关如在涉》及轴向强度时在【单向轴向拉》伸状态(环向轴向】＝01)和》静水：压(两？端封：堵环向？轴向＝2《1)时？是完全？不一样的若》单独说管材的哪【一个强度时是不全】面的还应说》明另一个方向的应】力状态(《这样：更科学)《或者：说明获得《该强度的《试验方法以55°缠！绕的：环氧管道为》例轴向强度当01】时即管道轴向单【向拉伸在“玻—璃纤维”(玻—璃纤维增强热固树】脂，)管纵向《抗张：。性能的？测试方法ASTM】 D210》5-2001(【2007)中为75！MPa；而当21时！即，内水：压状态在《塑料管、《管道及管《配，件的短时间耐液压强！度的：试验方法ASTM ！D15？99-1999【(2005)和玻璃！增强热固《树脂(玻璃》纤，维)：管及配件用液—压或压力设》计基础的获得规程A！STM 《D2992-—2006中》轴向强度为12【5MPa如果—以7：5MPa为轴向强度！而管：道应用是纯的—内水压环《境则设计的管—道过：于保守而以1—25：MPa为轴》。向强：。度设计管《道如果该管线热应】力或轴向《弯曲应力引起的轴】向应力较《大如井下管或者【滤水管？则，其设：。计又失安全因此【应进行失效包络线分！析， ：。 】 图2《  ：各向同性材料—简化失效包》络线 】 ： 《图3  各向异性】材料：简化失效包络线【 ？ ，。     —由于管道的应力状态！很多要完《全绘制这样的包络线！会需：要大：量的试验数据为【了计算简《化并保证安全—性，采用3个应力状态】点的连？线作为简化》。失效包络线(图4)！即以横坐标》代表环向应力纵【坐标代？表轴向应《力三：个许用应力点[0】纯轴向拉伸状态【(0：1)的许《用轴向应力σ—a，1，(0:？1)]；[纯—内水压作用状—态(21)的许【用环向应《力σ：。ah(2:》。1)：。纯内水压作用状态】(21)许用轴向应！力σ：a1(？2:1)]；[纯】内，水压作用状态(2】1，)的许？用环：向应力σa》h(：2:1)0》]连接？成的折线不同环向】轴向应力比及对应】的，试验方法见图5 ！ —。 ：。。 图4《  简化失效包络】。线 《 1《-，简化失效《包络线 》 】 ：图5  不同—环向轴向应》力比及对应》的试验方法 【