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让爱牢告诉你加固材料的优劣

发表时间:2017-7-7 9:47:35  阅读次数:

在《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011中对加固材料基本性能的鉴定有一个重要的性能参数---弹性模量,今天我们来讨论一下其于加固而言真正的意义。

弹性模量怎么理解?

工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。

一般地讲,对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变,称为“应变”.“弹性模量”的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。

弹性模量计算公式

弹性模量计算公式

E=F/L

E是弹性模量,F是应力,L是应变,所以弹性模量就是应力除以应变,是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。

这么说貌似有点抽象,要理解弹性模量也不难,我们拿生活用品一根橡皮筋和一根筷子做个比较,橡皮筋很容易弯曲却不会发生形变,并且能够恢复到原来的样子,因此它很难被掰断,弹性模量小;再说筷子,施加一定的力,筷子要么被掰断,要么保持原状,它是不会发生弯曲变形的,所以说它的弹性模量是比较大的。

这么说你能理解吗?

弹性模量越大材料性能越好?

 

弹性模量越大材料性能越好?

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。

很多厂商就在这一点上打注意,宣称自己生产的加固材料弹性模量超高,加固中的战斗机!真的是这样吗?注意,我们鉴定材料基本性能并不只是弹性模量一个指标,拿碳布来说,还有强度、伸长率、抗剪切方面的鉴定。强度很容易与刚度混淆,它是指材料在外力作用下抵抗破坏(变形和断裂)的能力。

回到刚刚我们举的例子,筷子不容易发生形变,但却很容易被折断,这就是有了刚度却没有强度,这在加固上是行不通的,如果使用了这样的材料就不能达到真正意义上的加固。所以好材料必须是高弹性模量、高强度配上适当的伸长率、剪切强度才能真正发挥加固的作用。

我们可以回头看下悍马碳纤维布,在受拉弹性模量上,一级布≥2.3×105MPa,二级布≥2.0×105MPa,三级布≥2.0×105MPa,一级布≥3400MPa的强度,再配上≥1.6%的伸长率,≥45的剪切强度,所以它的加固性能更优。