碳纤维增强复合材料筋材循环加载下残余刚度/强度的试验与解析研究

摘要整理

基于拉-拉疲劳试验，从宏观角度研究了碳纤维增强复合材料（CFRP）筋材的力学性能退化规律。根据退化规律，提出了一个基于CFRP筋材疲劳加载过程中残余刚度/强度的归一化现象学疲劳损伤模型。试验在五个应力范围内测试了CFRP筋材的残余刚度，在四个应力范围内测试了残余强度。为验证所提疲劳损伤模型的可靠性和适用性，对比分析了所提模型与文献中已有模型的预测结果。同时采用文献中的试验数据对模型精度进行了验证。结果表明：所提模型能够准确预测CFRP筋材全疲劳寿命周期内的残余刚度和残余强度，预测精度优于文献中的已有模型。此外，在各应力水平下的刚度和强度退化过程中均观察到了三阶段退化特征，为CFRP筋材疲劳性能评估提供了重要参考。

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