橋梁中的碳纖維複合材料拉索的應用特性

2021-02-15 嚴說一點

[1] 齊玉軍,馮鵬,葉列平.FRP索與鋼索的求解計算和極限跨度[J].土木建築與環境工程,2011,33(04):52-59.

[2] 烏爾斯·梅耶爾, 張攀, 馮鵬. 碳纖維複合材料拉索:為什麼?為什麼不?會怎麼樣?[J]. 玻璃鋼/複合材料, 2011(5):3-11.

[3] 張攀. 碳纖維複合材料平行束索及錨具受力性能與設計方法研究[D].清華大學,2014.

[4] 黎偉捷. 碳纖維復材平行板拉索及曲面板錨具性能研究[D].清華大學,2016.

[5] Feng Peng, Zhang Pan, Meng Xinmiao, et al. Mechanical analysis of stress distribution in a carbon fiber-reinforced polymer rod bonding anchor. Polymers, 2014, 6(4):1129-1143.

[6] Feng Peng, Zhang Pan. Theoretical and numerical analysis of stress distribution in CFRP rod bond anchor. The 19th international conference on composite materials. 7976-7983

[7] Ai Pengcheng, Feng Peng. Mechanical behavior of CFRP laminated strip-loop cables. Proceedings of the 6th Asia-Pacific Conference on FRP in Structures (APFIS 2017) Singapore, 19-21st July 2017, p.175–179.

相關焦點

  • 應用在軍事裝備中的碳纖維複合材料
    可用於軍事裝備中的碳纖維複合材料碳纖維「外柔內剛」，不僅具有碳材料的本質特性，又兼備紡織纖維的柔軟和可加工性，是新一代高性能增強纖維。為破解這一難題，洛克希德·馬丁公司採取了很多辦法，最終採用多達35%的碳纖維複合材料才大幅降低了機體重量。所以從某種意義上說，是碳纖維複合材料成就了F-35戰機。 如今，碳纖維複合材料不僅成為實現高隱身性能不可或缺的基礎性材料，更成為衡量武器裝備系統先進性能的重要標誌。
  • 高性能碳纖維複合材料在航空航天中的主要應用特點
    碳纖維複合材料具有質量輕，較好的延展性、較高的比強度、導熱、耐高低溫、抗腐蝕隔熱、減振以及獨特的透電磁波，吸波隱蔽性和易加工性等特點，在航空航天領域應用較為常見。由於碳纖維複合材料鋪層的各向異性特徵，鋪層取向又可以在很寬的範圍進行調整，所以可通過改變鋪層的取向與鋪疊順序來改變碳纖維複合材料的彈性和強度特性，以獲得滿足使用要求、具有最佳性能質量比的碳纖維複合材料結構。 碳纖維複合材料的力學性能存在著金屬材料所沒有的耦合效應。
  • 碳纖維在土木建築中的應用
    因此其近年來發展十分迅速，在航空、航天、汽車、環境工程、化工、能源、交通、建築、電子、運動器材等眾多領域得到了廣泛的應用。    在土木建材領域中，水泥的用量最大，但水泥有脆性大、抗拉強度低等缺點。為了改善這些弊端，人們利用碳纖維的力學特性，用混凝土或水泥做基體製成碳纖維增強複合材料。
  • 【科普知識】碳纖維複合材料在飛機結構中的應用優勢有哪些?
    【科普知識】碳纖維複合材料在飛機結構中的應用優勢有哪些？隨著碳纖維複合材料技術的不斷發展與成熟，碳纖維複合材料被廣泛的應用在軍用與民用飛機上，使用量也在不斷的增加。隨著碳纖維複合材料相關產業日益壯大，複合材料逐漸成為穩定成熟的飛機製作材料。碳纖維增強樹脂基複合材料（CFRP）具有質量輕等一系列突出的性能，在對重量、剛度、疲勞特性等有嚴格要求的領域以及要求高溫、化學穩定性高的場合，碳纖維複合材料都具有很大優勢。
  • 碳纖維複合材料的應用分析
    碳纖維複合材料還具有良好的耐酸鹼鹽腐蝕性能，這個性能使其在某些領域有著無可比擬的競爭力，尤其是在電動汽車、無人機、機器人領域。碳纖維複合材料的應用首先興起是在航空航天領域，例如太空梭機頭、機翼、艙門等部件；衛星的構架、天纖維、太陽能翼片底板、太陽能電池板，包括太空站和天地往返運輸系統上一些比較關鍵的零部件也採用的是碳纖維複合材料。
  • 碳纖維複合材料的大力發展,得益於哪些主要優勢?
    江蘇博實科技：碳纖維增強材料是複合材料中應用較多的一種，也是最為重要的增強體。碳纖維具有低密度、高模量、高強度、抗化學腐蝕、耐高溫、高導熱、低熱膨脹、低電阻、耐化學輻射等特性，並且還具有纖維的柔順性和可編性。碳纖維作為現在大力發展的新型複合材料，其優點有：
  • 【復材資訊】碳纖維複合材料的十六個主要應用領域及技術進展(下)
    20世紀70年代，纖維纏繞金屬內襯輕質壓力容器被大量用於太空飛行器和武器的動力系統中；20世紀80年代，碳纖維增強無縫鋁合金內襯複合壓力容器出現，其使壓力容器的製造費用更低、質量更輕、可靠性更高。複合材料增強壓力容器具有破裂前先洩漏的疲勞失效模式，提高了安全性。因此，全纏繞複合材料高壓容器已在衛星、運載火箭和飛彈等太空飛行器中廣泛使用。
  • 碳纖維複合材料應用領域是什麼？
    碳纖維複合材料是先進複合材料中重要的增強材料，被廣泛的應用用於國防工業領域，是軍用飛機、無人機、軍用箱體、火箭、飛彈、衛星、艦船等先進裝備不可缺少的戰略性材料。在風力發電、體育休閒、交通運輸、汽車工業、能源、化工、建築等民用領域也有著廣泛的應用。
  • 碳纖維複合材料在地鐵中有哪些應用優勢？
    在實際生產過程中,還需要考慮構件的使用壽命以及強度要求。碳纖維是一種非金屬材料 ,電化學活性較低,具有優秀的耐腐蝕和抗老化性能,能夠適應多種複雜的工作環境,延長使用壽命。 碳纖維地鐵　　碳纖維複合材料應用於地鐵車輛的製造
  • 碳纖維複合材料在無人機上的應用優勢
    、監視、通信、反潛、電子幹擾等特殊任務，由於無人機在結構設計中不需要考慮人的生理承受能力，所以在選材上與載人飛機上有區別。 　　1.比強度和比剛度大 　　在滿足無人機機體相同強度和剛度的前提下，與其他材料相比，碳纖維複合材料高比強度和高比剛度的特性能夠大大減輕無人機的機身質量，降低無人機的載荷成本，對無人機結構的輕質化、小型化和高性能化意義重大，以確保無人機擁有更長的飛行距離和飛行時間。
  • 熱塑性碳纖維複合材料或將取代熱固性碳纖維
    與熱固性碳纖維複合材料相比，熱塑性碳纖維複合材料的優勢表現於以下幾個方面：一是可回收性，熱塑性碳纖維複合材料在達到一定熔點後，可以實現二次成型，而熱固性碳纖維複合材料不具備這種特性，無法實現回收利用；二是熱固性碳纖維複合材料預浸料需要低溫保存，而熱塑性碳纖維複合材料在儲存期、儲存條件等方面沒有要求；三是熱塑性碳纖維複合材料製品在成型過程中與熱固性碳纖維複合材料發生的反應不同，在成型周期上時間更短
  • 碳纖維複合材料阻燃性能的應用意義
    碳纖維複合材料是具有輕質、高強度等特點的新一代結構材料，在汽車、航空航天、工業軌道交通等領域有著良好的應用，但由於碳纖維複合材料中最常見的環氧樹脂具有耐高溫性差、點火點低等最大缺點，因此碳纖維複合材料的應用受到限制，使得碳纖維複合材料具有阻燃性能，不僅可以提高產品的安全性，而且還可以拓寬碳纖維在未來的應用局限。
  • 碳纖維複合材料與鋼材的對比
    它通過與聚合物基體複合，而被廣泛用於製造輕質高強的複合材料零件。碳的物理性質使碳纖維非常堅固且堅硬，通常而言PAN基碳纖維的彈性模量（材料抗變形的度量）在150-700GPa之間。碳纖維力學性能範圍之所以廣泛，是因為可以通過其製造過程工藝調控來調整剛度和強度。碳纖維的拉伸強度是所有已知可用材料中最高的。
  • 碳纖維複合材料應用在無人機等航空航天領域
    碳纖維是含碳量在90%以上的碳素材料，與其他高性能的纖維相比具有最高的比強度和比模量，因此，力學性能十分優異。此外，碳纖維還具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此，碳纖維被廣泛的應用於軍事及民用工業的各個領域，在航空航天所作出的卓越貢獻尤其受矚目。
  • 碳纖維複合材料在無人機等航空航天領域的應用
    復材網 碳纖維是含碳量在90%以上的碳素材料，與其他高性能的纖維相比具有最高的比強度和比模量，因此，力學性能十分優異。此外，碳纖維還具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此，碳纖維被廣泛的應用於軍事及民用工業的各個領域，在航空航天所作出的卓越貢獻尤其受矚目。
  • 一文簡要了解碳纖維複合材料的特性、生產流程及加工方法
    碳纖維是以高質量聚丙烯腈(PAN)為原料經過特殊工藝加工而成，PAN基碳纖維束絲中擁有1000至48000根單絲，每根單絲直徑為5-7μm。碳纖維通常與樹脂一起固化形成複合材料。與金屬（例如鋁）或其他纖維增強複合材料製造的零部件相比，碳纖維複合材料部件質量輕、強度大。
  • 碳纖維複合材料在小型無人機上的應用優勢是什麼?
    其中，樹脂基碳纖維複合材料可用於製造飛機、衛星、火箭等飛行器的部件重量輕而且強度高抗疲勞性能優良。新一代民用客機如波音787， 其結構中複合材料的佔比超過了50%，機翼蒙皮等部位大量採用碳纖維複合材料。碳纖維複合材料的使用不僅降低了飛機的重量，還增加了使用壽命。因此，在小型無人機領域，碳纖維複合材料也得到了廣泛的應用。
  • CFRP(碳纖維增強複合材料)的特點
    正如碳纖維的材料特性：輕質，堅固且不會腐蝕」把傳統的金屬零部件，變更為碳纖維複合材料，可以減小尺寸，重量和能耗什麼是CFRP？
  • 碳纖維複合材料應用於軍用貨櫃的優勢有哪些?
    由於碳纖維複合材料的種種優勢，在軍用箱體方面也開始推展開。　一、輕量化碳纖維絲的密度區間為1.5~2.0g/cm^3，相對於大部分金屬材料要小很多，即便很輕的鋁也要比碳纖維高出一倍。碳纖維多使用的樹脂基體，大部分樹脂的密度比碳纖維絲還要低，所以碳纖維複合材料重量相對於金屬材料有著明顯的優勢。