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【MPa(N／mm】2)：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450【g／：m2的？短切毡、宽度为5】0mm？；采用邻苯型—不饱和？聚酯树脂铺层中【纤维质量含量为2】5％～35％—(对应的树脂—含，量为6？5％～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6.75—mm；？30％时《5.44mm—；35％《时4.51mm壁】厚，。计算方法见本—规范式(4.—3.2-5》)；：ρg：取2540mg分】别按25、30、】35取？。值ρr通常取—1150W》i，。按每：层，45：0g／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2！5％时89M—。Pa；30％—时，11：0MPa；35％】时13？3，MP：a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？8，10：g／m2的玻璃布】共5层、宽度为50！mm：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％～55％！)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6？0，。kN左右折算—成截面强度则—为45？％时204MPa；！50％时235M】P，a；5？5％时2《。69MPa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5？5°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＝21)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 D2】10：5-2001—(2007)中为7！5MPa；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A！STM？ D159》9-1？99：9(200》5)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AST！M D2992-】。2006中轴向【强，度为：125M《Pa如果以75M】P，a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125M】Pa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】。(01)《的许用轴向应力σ】a1：(0:1)]；[纯！内水压作用状态【(21)的许用【环，。。。向应力σah(2:！。1)：纯内水压作用状态(！21)许用轴向【应力σa1(2【:1)]；[纯内】水压作用状》态(2？1)的许《用环向应《力σ：ah(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 》