拉挤玻纤增强复合材料桥面板非Fick型吸湿扩散的数值模拟

摘要整理

长期暴露于恶劣环境中会导致纤维增强复合材料（FRP）型材力学性能的不可逆退化。深入理解拉挤FRP复合材料长期暴露引起的老化效应至关重要。吸湿扩散过程在理解E玻璃/聚酯增强复合材料层板在湿热环境中的材料退化机制中起重要作用。本文采用有限元法对拉挤玻纤增强复合材料（GFRP）桥梁构件中的吸湿扩散过程进行了数值模拟。通过拉挤复合材料薄板的重量法测试标定了吸湿扩散参数。对三种不同尺寸的矩形试样进行了重量法测试，以研究不同温度和环境条件下的三维吸湿扩散规律。通过将非Fick型有限元模拟得到的平均时间相关吸湿浓度与实验结果进行对比，验证了标定的质量扩散参数的准确性。研究结果为拉挤GFRP桥梁构件的长期性能评估和耐久性设计提供了理论基础。

相关论文