复合材料学报

作者：惠迎新, 薛彦杰, 王文炜, 谈笑,

关键词：纤维增强复合材料, 形状记忆合金, 复合材料, 形状记忆效应, 受限回复性能,

利用形状记忆合金(SMA)的回复效应将预应力引入到纤维增强复合材料(FRP)中是一种新理念。本文将FRP与SMA复合，形成一种新的复合材料用于结构加固修复中，开展了FRP/SMA复合材料的力学性能和受限回复性能试验。在力学性能试验中，将SMA丝的数量和直径作为试验变量，分析它们对FRP/SMA复合材料拉伸性能的影响；在受限回复试验中，将SMA丝直径和预应变水平作为试验变量，分析其对SMA丝及FRP/SMA复合材料可回复性能的影响。在试验研究的基础上，给出了第一类FRP/SMA复合材料的材料强度、极限应变和弹性模量的预测模型和FRP/SMA复合材料回复应力-温度模型。试验结果表明，在一定掺量内，提高掺入SMA丝的数量能够提高复合材料的最大断裂应变和抗拉强度，掺入的丝数量越多，断后残余强度越大。SMA丝的直径显著影响复合材料试件的拉伸弹性模量。在受限回复性能试验中，FRP/SMA复合材料的回复应力在相变区间内随温度的升高呈明显的上升趋势，复合材料的最大回复应力将会随预应变水平的提高而增大。提出的基于Brinson模型的修正模型，预测值与试验值吻合较好，可以有效地预测SMA丝和FRP/SMA复合材料的回复应力与温度的关系。

来源：2023年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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