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建筑QP985/CFRP结构钢层合板三点弯曲回弹分析
谷孝正 2025/5/19 16:57:08
（接上页）材的综合机械力学性能和成型能力要求也越来越高[1-2]。与大多数常规材料相比，高强结构钢具有轻质、高强度等明显优点，并且其在高温下具备优异耐腐蚀能力，因此在高层建筑等方面有着广阔应用前景。[3-4]碳纤维复合材料（CFRP）是一种应用领域非常广泛的新材料，该材料兼具高强、耐疲劳和高速成型等优点，可在保证构件强度和优异能量吸收性能的情况下，大幅提高构件的力学强度和能量吸收效率[6-8]。
相关建筑层合板弯曲性能方面的研究吸引了很多的学者，取得了一定的研究成果。戴冠帮等[4]通过正交切削试验研究复合材料切削加工性及加工质量变化，小切削深度和中等切削速度)的耦合作用使得切削过程极不稳定，加工表面粗糙度与切削力无关。许良等[5]对不同厚度下CFRP多向层合板在进行三点弯曲试验，材料厚度的增加使试样弯曲强度与模量增加，疲劳循环数越多，层合板在横向和纵向的破坏越剧烈。余海燕等[6]对CFRP结构钢层合板开展单向拉伸和三点弯曲试验，基于环境当量系数对层合板老化寿命进行预测，较高水浴温度下CFRP结构钢层合板碳纤维与树脂间界面损伤越严重, 裂缝越明显。
根据以上分析，本文采用热成形加工技术对高强度钢材和碳纤维增强复合材料进行组合强化，并在此基础上对其进行热处理获得了高强度钢材与碳纤维增强复合材料。
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3 结论
本文开展建筑QP985/CFRP热冲压层合板三点弯曲性能分析，得到如下有益结果：
1）将工具头外形从10mm提高到20mm后，形成了更大的回弹量，小工具头直径能够起到降低制件回弹量的效果
2）板厚从1mm提高至2mm，回弹量从0. 35mm提高至0. 42mm，提高比例达到17%。提高板厚后，形成了更大的弯曲应力，存在弯曲变形恢复引起的回弹现象，使得板厚增加时造成了更大程度的回弹。
该研究有助于提高建筑结构钢的成形性能以及冶金效果，但是在面对疲劳损伤的时候仍有一些不足，期待后续加强试验来提高结构钢内部组织演变的分析。
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