南方科技大学知识苑(SUSTech KC): CFRP加固钢板在海洋环境下的粘结性能试验研究及数值模拟

题名	CFRP加固钢板在海洋环境下的粘结性能试验研究及数值模拟
作者	李腾 1,2; 宁志华 1; 吴嘉瑜3
通讯作者	宁志华
发表日期	2022-06-07
DOI	10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000296
发表期刊	材料工程影响因子和分区
摘要	海洋环境对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢板的粘结性能有着严重影响。为评估CFRP-钢板粘结界面在海洋环境腐蚀下的粘结强度，采用双搭接接头，开展了5种不同粘结长度试件在NaCl溶液中腐蚀7～21天的试验研究。使用数字图像相关技术(DIC)对CFRP的轴向应变分布进行监测，同时使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观测CFRP表面微观信息及元素含量的变化。结果表明，随着腐蚀周期的增加，CFRP表面的Na⁺、Cl^-元素含量逐渐增加，引起电荷补偿，电解液渗入界面导致自由体积膨胀，导致界面粘结强度下降。腐蚀后的试件均发生CFRP -胶层的界面失效，不同粘结长度试件的极限荷载均随腐蚀周期的增加而降低。腐蚀7～14天后，粘结界面的延性降低；腐蚀21天后界面软化段消失，呈现出明显的脆性破坏特征。基于Fickian理论以及粘结滑移本构参数，建立了CFRP-钢板的有限元模型，分别模拟了海水在粘结界面间的扩散特征及界面II型剥离过程，数值结果和试验结果吻合较好。
关键词	CFRP加固钢板双剪试验数字图像相关技术扫描电子显微镜粘结-滑移关系
收录类别	EI ; CSCD ; 北大核心
语种	中文
学校署名	其他
来源库	人工提交
引用统计	被引频次[WOS]：0
成果类型	期刊论文
条目标识符	http://sustech.caswiz.com/handle/2SGJ60CL/416243
专题	工学院_海洋科学与工程系
作者单位	1.暨南大学力学与建筑工程学院“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室 2.湖南大学土木工程学院 3.南方科技大学海洋科学与工程系
推荐引用方式 GB/T 7714	李腾,宁志华,吴嘉瑜. CFRP加固钢板在海洋环境下的粘结性能试验研究及数值模拟[J]. 材料工程,2022.
APA	李腾,宁志华,&吴嘉瑜.(2022).CFRP加固钢板在海洋环境下的粘结性能试验研究及数值模拟.材料工程.
MLA	李腾,et al."CFRP加固钢板在海洋环境下的粘结性能试验研究及数值模拟".材料工程 (2022).