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基于細觀力學,采用虛擬裂紋擴展結合有限元法計算了短纖維增強復合材料纖維端部不同方向裂紋的應變能釋放率,研究了網格尺寸對應變能釋放率計算結果的影響,并分析應變能釋放率隨裂紋長度,纖維的長度、半徑和含量的變化關系。研究表明:網格尺寸對應變能釋放率的計算結果影響小;不同區(qū)域的裂紋,其應變能釋放率受裂紋長度的影響不同;應變能釋放率隨裂紋擴展方向變化曲線呈對稱特點,其中滑移型裂紋的擴展阻力較小;應變能釋放率隨著纖維長度、半徑和含量的增大而增大。
FRP采光板和PC陽光板的性能對比
鋼結構建筑的采光一直成為鋼結構維護系統(tǒng)的一個重要組成部分，直接影響著屋面的
使用壽命，屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板，在工業(yè)廠房工程中都得到了廣泛的應
用，約占各種采光材料的95%。下面將FRP采光板和PC陽光板做詳細的對比，期望
能為貴工程提供一個的采光方案。
FRP采光板：
主要成分是高性能上下膜、強化聚脂、玻璃纖維組成的一種采光產品。
FRP采光板為實心板，可做成任意形狀。
 常用厚度：1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC陽光板：
主要成分是聚碳酸酯，分為中空板和實心板兩種：
中空板通稱為：陽光板、卡布隆板。
常用厚度：6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
實心板通稱為：耐力板、PC板。
常用厚度：1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
備注：（中空板的為雙層，但單層的實際厚度不到0.1mm，抗老化和抗壓性差）
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本文針對目前火箭定向器的缺點,提出內層為不銹鋼內襯防止尾焰燒蝕,外層為復合材料提供結構強度、剛度的方案,通過對產品材料性能試驗,結合實發(fā)射,證明該方案滿足使用要求。試樣拉伸強度為220MPa,拉伸模量為23.7GPa,壓縮強度為153MPa,彎曲強度為330MPa,層間剪切強度為24MPa。
FRP采光板與PC陽光板性能比較
熱膨脹性
采光材料的熱膨脹性直接影響施工的難易程度、施工成本，以及工程完工后的防水性。
在金屬板屋面維護系統(tǒng)中，采光材料的熱膨脹性是設計和施工所應考慮的重要因素。
FRP采光板：熱膨脹系數是2.5×10－5cm/cm/℃ 與彩鋼板的熱膨脹系數相近,由冷熱變化而引起的相對位移較少,不易因變形而漏水。
PC陽光板：熱膨脹系數是6.75×10－5cm/cm/℃ ,約是彩鋼板的6倍,金屬屋面的溫差變化很大,PC板由熱脹冷縮引起的相對位移過大,引致接點松脫或螺釘孔周緣撕裂、變形而漏水。因板材鋼度差，以及熱膨冷縮系數大，所以必須采用小分格小檁距或凸起弧增加強度，不適合用于大檁距的鋼結構屋面上,否則易凹下積水，漏水。
匹配性
FRP采光板：根據需要可以定做與屋面金屬板完全匹配的板型，并且費用低、方便快捷，定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC陽光板：全部為平板，不易和壓型金屬板做防水處理，較容易造成屋面漏水。
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纖維纏繞技術從20世紀60年代初開始起步,到現在的成熟發(fā)展及廣泛應用,大致經歷了60年代初至60年代末的起步階段、70年代初至80年代末的發(fā)展階段、80年代末至90年代末的技術完善階段及21世紀初至今的成熟發(fā)展階段。