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／m！m2)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—N，x和壁厚t的关系为！Nx＝t×σx 】 ？ —。 图1 》 应力σ《x、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45—0g／m2的短切毡！、宽度为50m【m；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6.75mm【；30％时5—.，44mm；》。35：％，时4.5《1mm壁《厚计算方法见本规】范，式(4.3.2【-5)？；ρg取25—40m？g分：别按25、3—0、35取值ρr】通常取1150【W，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25—％，时89MPa；【30％？时110MPa；3！。5％时？133？MPa？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／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！；，55：％时4？.4：6mm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，k，N左右折算》成截面强度则为4】5％时204M【Pa；5《0％：时235《MPa；《55％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＝0】1，。)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 D21】05-2001(】20：07：)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 D1599！-，。1999(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ASTM D2】992-2006】中轴向强度为125！MPa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125—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》(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(2—1，)许用轴向应力σ】a1(2:》1)]；[纯—。内水压作用》状态(21)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 】