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E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料轴向拉伸力学性能的应变率效应 被引量：11
1
作者 阮班超 史同亚 王永刚 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2715-2722,共8页
采用MTS-810材料试验机、Zwick-HTM5020高速拉伸试验机及分离式Hopkinson拉杆(SHTB)实验装置,并结合数字图像相关性(Digital image correlation,DIC)分析方法,对E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料棒材在10-3～2 400s-1应变率范围内的轴... 采用MTS-810材料试验机、Zwick-HTM5020高速拉伸试验机及分离式Hopkinson拉杆(SHTB)实验装置,并结合数字图像相关性(Digital image correlation,DIC)分析方法,对E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料棒材在10-3～2 400s-1应变率范围内的轴向拉伸力学性能进行了较系统的实验研究,获得了不同应变率下材料的应力-应变曲线,揭示了应变率对材料的拉伸强度和断裂应变的影响规律。通过显微分析拉伸试样的断口形貌,揭示了试样的断裂机制及对应变率的依赖性。实验结果表明:E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的力学性能具有强烈的应变率效应,归一化拉伸强度随着应变率对数线性增加,而归一化断裂应变则随着对数应变率线性减小;断口显微分析显示:E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的轴向拉伸断裂模式依赖于应变率,低应变率加载下试样发生沿45°方向的剪切断裂,随着应变率增大,试样断裂模式逐渐过渡到沿轴向的拉伸断裂,特别是在高应变加载下,观察到大量的玻璃纤维丝被拉断,同时环氧树脂基体也发生严重的碎裂现象,这反映了基体材料与玻璃纤维之间相互约束作用在增强。 展开更多
关键词 e玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料 轴向拉伸 力学性能 应变率 数字图像相关性
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中等应变率下单向玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的剪切本构关系 被引量：5
2
作者 吴健 王纬波 +1 位作者 李泓运 张彤彤 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期304-310,共7页
采用真空辅助成型工艺制备单向玻璃纤维增强环氧树脂基的[±45°]_(8s)复合材料试样,通过专用试验设备开展恒定应变率下的面内剪切性能研究,应变率范围为3×10^(-4)~128.4s^(-1)。以Khan-Huang本构关系模型表达形式为基础,... 采用真空辅助成型工艺制备单向玻璃纤维增强环氧树脂基的[±45°]_(8s)复合材料试样,通过专用试验设备开展恒定应变率下的面内剪切性能研究,应变率范围为3×10^(-4)~128.4s^(-1)。以Khan-Huang本构关系模型表达形式为基础,考虑应变率效应,建立了一种单向玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料在中等应变率下的剪切本构模型,通过最小二乘法和遗传算法获得了最优本构参数。结果表明,单向玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的剪切性能具有应变率敏感性,剪切强度随着应变率的提高逐渐增大,在128.4s^(-1)时极限强度提高了35.5%。建立的本构关系模型能够准确反映剪切性能与应变率的关系,可用于中等应变率条件下的剪切性能预测。 展开更多
关键词 中等应变率 单向玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料 剪切性能 本构关系 参数识别
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G/R和PTFE在液氮中的冲击沿面闪络特性 被引量：8
3
作者 杨鑫 郭昱延 +3 位作者 李卫国 魏斌 张宏杰 丘明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期654-661,共8页
液氮环境中绝缘材料的沿面闪络特性对超导电力装置的绝缘设计具有重要意义。为此,选择玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(G/R)和挤出成型的聚四氟乙烯材料(PTFE),通过实验研究了他们在液氮中的冲击沿面闪络电压和闪络时间的变化特征。结果表... 液氮环境中绝缘材料的沿面闪络特性对超导电力装置的绝缘设计具有重要意义。为此,选择玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(G/R)和挤出成型的聚四氟乙烯材料(PTFE),通过实验研究了他们在液氮中的冲击沿面闪络电压和闪络时间的变化特征。结果表明:G/R材料的冲击沿面闪络特性很差,闪络电压值愈高则闪络电压的下降率愈大,而闪络次数愈多则闪络电压值愈低;PTFE材料表现出了良好的沿面闪络电压重复性。其主要原因是高能量的沿面闪络电弧会改变G/R材料表面状况,同时也使环氧树脂基体发生分解,改变了表面电阻率。G/R材料的沿面闪络电压略低于PTFE材料,其原因是相对于PTFE,G/R的介电常数与液氮的偏离更大,电场线更加扭曲,导致其交界面的闪络电压更低。2种材料在液氮环境中服从韦伯分布的0.1%闪络概率的首次冲击闪络电压和爬电距离的关系,可以为在稍不均匀电场条件下工作的超导电力设备的外绝缘设计提供参考。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强环氧树脂复合材料 聚四氟乙烯 冲击沿面闪络 液氮环境 韦伯分布 闪络痕迹
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交变载荷下绝缘拉杆用GFRP电树枝劣化特性
4
作者 陈允 韩先才 +5 位作者 李进 赵仁勇 崔博源 腾云 郝留成 杜伯学 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2475-2484,I0033,共11页
气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)现场调试或运行过程多次发生绝缘拉杆内部击穿问题,影响工程投运与设备可靠性,迫切需要探明故障机理。该文选取GIS断路器绝缘拉杆用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(glass fiber reinforce... 气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)现场调试或运行过程多次发生绝缘拉杆内部击穿问题,影响工程投运与设备可靠性,迫切需要探明故障机理。该文选取GIS断路器绝缘拉杆用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(glass fiber reinforced epoxy resin composite,GFRP)为研究对象,通过计算分、合闸下绝缘拉杆主应力分布特性,设置交变载荷下电树枝劣化实验条件,研究不同交变载荷对GFRP内电树枝生长特性影响规律。结果表明,相较于单一载荷,交变载荷条件下GFRP中电树枝生长速度加快,平均击穿时间降低,击穿概率增大。基于复合材料力学仿真发现交变载荷下GFRP内树脂-纤维界面处会出现较大的应力集中,局部应力损伤已达到失效的临界值。综上,交变载荷下绝缘拉杆纤维-树脂界面机械损伤与绝缘劣化交互演进是造成绝缘击穿的主要原因,也可作为试验考核与结构设计的改进依据。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 绝缘拉杆 交变载荷 玻璃纤维增强环氧树脂复合材料 电树枝劣化
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G/E在液氮和变压器油中的雷电冲击沿面闪络特性对比 被引量：4
5
作者 杨鑫 李卫国 +2 位作者 魏斌 张宏杰 丘明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期132-140,共9页
随着超导电力装置电压等级的提高,研究液氮中沿面闪络特性的意义愈加重要。玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(G/E)是应用于超导设备的重要绝缘和支撑材料。为了深入探索液氮中冲击沿面闪络过程的特性,通过实验,比较液氮和变压器油两种环境... 随着超导电力装置电压等级的提高,研究液氮中沿面闪络特性的意义愈加重要。玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(G/E)是应用于超导设备的重要绝缘和支撑材料。为了深入探索液氮中冲击沿面闪络过程的特性,通过实验,比较液氮和变压器油两种环境中不同电压施加方式下,G/E的闪络电压、放电时延和闪络痕迹的不同特点。经分析可知,变压器油和液氮环境两种介质本身特性的不同,造成两种环境中沿面闪络时材料表面温度骤变产生应力的不同,以及气化层形成过程、成分和分解产物的不同,从而造成两种环境中沿面闪络表现出不同的特性。通过对比,进一步揭示了液氮中冲击沿面闪络的特性,为超导电力装置的绝缘设计提供了原理参考。 展开更多
关键词 雷电冲击沿面闪络 液氮 变压器油 玻璃纤维增强环氧树脂复合材料 气化层
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