复合材料学报

作者：朱德举, 李振坤, 郭帅成, 李晟, 易勇,

关键词：BFRP筋, 低速冲击, 破坏模式, 耗能比, 冲击损伤,

为研究玄武岩纤维增强树脂基复合材料(Basalt fiber reinforced polymer，BFRP)筋的低速冲击性能，通过落锤冲击试验测试了不同预拉力比值(2%、10%、20%和30%)和不同能量(12.76~31.90 J)作用下BFRP筋的低速冲击响应，同时测试了未完全断裂试件的残余拉伸承载力。结果表明：BFRP筋的损伤破坏模式包括冲击面树脂破碎、部分纤维断裂和BFRP筋完全断裂。在冲击能量为19.14 J，预拉力从2%增大到10%和20%时，BFRP筋的破坏模式从冲击面树脂破碎转变为部分纤维断裂。施加预拉力提高了BFRP筋断裂时的耗能，但对峰值荷载影响较小。BFRP筋未完全断裂时，试件的残余变形、耗能和冲击时间与预拉力呈负相关；当BFRP筋完全断裂时，冲击后试样的残余变形随预拉力的增大而减小，耗能和冲击时间先增大后减小。BFRP筋的残余拉伸承载力随冲击能量的增大而减小。研究发现BFRP筋的残余拉伸承载力和试件耗能/总冲击能量(耗能比)都能较好地评估BFRP筋的损伤程度。本研究成果可以为预应力BFRP筋抗冲击设计提供重要参考。

来源：2022年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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