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σ？x、单位宽》度载荷N《x和壁厚t的关系为！Nx＝？t×σ？x 【 —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／》m2：的短：切毡、宽度》为50mm；—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—65％～7》5％)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6.75mm；！。30％时5.4【。4mm；《35％时4.5【1mm壁厚计—算方法见本规范式(！4.3.2-—5)；ρg》取2：540mg分别按2！5，、，30、35取值ρ】r通常取1150W！i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89M】Pa：；，30％时《110MPa；3】5％时1《3，3MP？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810g／！m2的玻璃布共【5层：、宽度为50m【m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》.，8，8mm；《50％？时5.1《mm；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20！4MPa《；50％时235】MPa；55—％，时269M》Pa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＝0】1)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AS》T，M，。 D2105-【200？1(2007)中】为75MPa—；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 D1—。599-1999(！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AS【TM D2》992-20—06中轴向强度【为1：25MP《a如果以75MPa！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σa1》(0：:，1)：]，；[纯内水》压作：用状态(2》1)：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【(21)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 ？