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期刊信息/Journal information
复合材料学报
复合材料学报

益小苏

双月刊

1000-3851

010-82316907（7099）

100191

北京海淀区学院路37号

复合材料学报/Journal Acta Materiae Compositae SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《复合材料学报》为北京航空航天大学和中国复合材料学会主办的学术性科技期刊（双月刊，～180页/期）。本刊主要刊载我国复合材料基础研究和应用研究方面具有创造性、高水平和具有重要意义的最新研究成果的论文。刊载范围:纤维或颗粒增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料（包括：结构、功能、生物医用、电子、建筑等复合材料）的制备、性能、设计等，以促进国内外复合材料研究领域的学术交流及先进复合材料的推广应用。　 《复合材料学报》是美国工程索引《Ei》的核心检索收录刊，同时也是美国化学文摘《CA》、苏联《文摘杂志》、美国应用力学评论《Appl.Mech.Rev.》、剑桥科学文摘（工程类）《CSA2》、国际航宇文摘《IAA》、美国金属文摘《Metal Abstracts》等国际检索系统用刊。在中文数据库中，复合材料学报是《中国期刊网全文收录数据库》和《万方数据库》的收录期刊，并入选为500种“中国科技期刊精品数据库”期刊。经过复合材料领域专家、作者及编辑部的共同努力，学报的出版时滞不断缩短(从投稿到刊出在12个月内)，影响因子逐年提高，据中国科技信息研究所最新统计(2005年)，复合材料学报2004年度影响因子为0.818。
正式出版
收录年代

    高性能复合材料助力"新基建"——"高性能纤维增强复合材料的多尺度结构与性能研究"专栏序言

    吴超谭力豪冯鹏陈建飞...
    5047-5048页
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    碳纤维增强树脂基复合材料及其拉索抗低速冲击性能综述

    王安妮刘晓刚岳清瑞
    5049-5061页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer composite,CFRP)拉索具有轻质高强特性和优异的耐腐蚀疲劳性能,可替代钢拉索应用于桥梁结构中以应对桥梁更大跨度、更恶劣服役环境的需求.然而,CFRP拉索较差的抗低速冲击性能导致其在服役期间面临车辆、落石等撞击的威胁.为全面了解CFRP的抗冲击性能,促进CFRP拉索在工程结构中的应用,本文对CFRP及其拉索的基础动态力学性能、冲击响应及损伤失效研究现状进行了总结.现有研究表明:CFRP具有应变率敏感性,但CFRP的应变率效应尚不明确,需建立包含全应变率范围的力学性能数据库;CFRP层合板抗冲击性能研究较为全面,然而截面形式差异、较大的长细比、轴向应力耦合等因素导致CFRP层合板的研究结论不能完全适用于CFRP拉索;现有研究停留在冲击能量、锚固长度及温度对小吨位CFRP拉索抗冲击性能的影响,缺乏对大吨位CFRP拉索抗冲击性能及损伤失效机制的研究;CFRP拉索在车辆撞击下破断时的峰值索力远低于其轴向拉伸破断力,应对拉索进行严格的防撞设计.

    碳纤维增强树脂基复合材料冲击性能拉索应变率效应动态本构损伤失效

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    钢板屈服对CFRP-钢界面粘接性能影响的试验研究

    吴超余洋喆雷昕弋谭力豪...
    5062-5073页
    查看更多>>摘要：为研究钢板屈服对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)-钢粘接界面的性能影响,开展了一系列CFRP-钢双搭接粘接节点拉伸试验和有限元模拟.以钢板厚度和CFRP粘接长度为变量,通过拉伸试验得到了钢板屈服条件下的节点拉伸荷载-位移曲线、有效粘接长度和失效模式.试验结果表明,15 mm厚钢板的粘接节点在破坏之前表现为弹性状态,而8 mm厚钢板的粘接节点在破坏前钢板已经屈服并进入塑性状态.钢板屈服使得节点的荷载-位移曲线由线性变为非线性,且钢板屈服时节点的失效位移增加;随着钢板屈服,节点的失效模式由CFRP层离破坏变为CFRP层离和钢板-胶层界面脱粘混合模式,且随着钢板屈服程度的增大,钢板-胶层脱粘面积也在增大.根据本文所采用的节点试件及所选取的材料属性,当8 mm厚钢板节点在出现钢板屈服后,其最大失效位移约为15 mm厚钢板节点的4.2倍,但其承载力仅为15 mm厚钢板节点的69.92％.即节点由于钢板屈服所获得的延性是以节点承载力降低为代价的.从有限元结果可以发现,当钢板屈服程度增加,节点失效位置将会从接头处转移至粘接接头远端,有效粘接长度也随之减小.

    碳纤维增强树脂基复合材料粘接节点粘接性能拉伸试验钢板屈服有限元分析

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    配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁的受剪性能试验

    原野王震宇王代玉
    5074-5085页
    查看更多>>摘要：对采用新型封闭缠绕式玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)箍筋的混凝土梁进行了三点加载试验,考察了箍筋形式、纵筋配筋率、剪跨比、箍筋间距对配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁受剪性能的影响规律.试验结果表明,新型封闭缠绕式GFRP箍筋的弯曲段强度与平直段受拉强度之比达到0.81,是拉挤成型箍筋的2.07倍.剪跨比和箍筋间距相同时,新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁的受剪性能更好,其材料利用效率显著高于拉挤成型箍筋.梁的抗剪承载力随纵筋配筋率增加的提高幅度不大,但梁的延性有较明显改善.当箍筋间距为75 mm,新型封闭缠绕式GFRP箍筋的应变显著增大,同时对剪压区混凝土产生一定的约束作用,提升了受剪承载力.采用中国(GB 50608−2020)、美国(ACI 440.1R-15)、加拿大(CSA S806-12)、英国(BISE−1999)和日本(JSCE−1997)五种纤维增强树脂复合材料(FRP)筋混凝土结构设计规范计算的受剪承载力显著低于试验值,建议适当提高新型封闭缠绕式GFRP箍筋的断裂应变限值.

    受剪性能混凝土梁FRP筋剪跨比箍筋

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    混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料抗弯冲击性能

    霍彦霖孙华阳刘天安和怡馨...
    5086-5097页
    查看更多>>摘要：首先研究了在准静态作用下不同纤维掺量及基体强度的混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料(SHCC)的抗压和抗弯性能.实验结果表明,混杂钢纤维可大幅提高SHCC材料的强度,其中抗压强度和抗弯强度分别提高了10.1％和13.9％.其次,采用落锤式冲击系统开展了混杂纤维增强SHCC在不同冲击高度下的动态抗弯性能试验.研究发现,混杂钢纤维的动态抗弯强度比单一纤维SHCC提高了10％～36％,具有明显的应变率效应.混杂纤维增强SHCC能量耗散与弯曲变形之间存在线性关系.最后,提出利用五维表征雷达图综合评估混杂纤维增强SHCC的成本和力学性能,并建议了最佳配合比.

    应变硬化水泥基复合材料混杂钢纤维冲击抗弯性能成本

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    玻璃纤维增强聚丙烯树脂复合材料索锚构件设计及力学性能

    李承高张玉潭呼思乐吉启康...
    5098-5108页
    查看更多>>摘要：桥梁拉索及预应力混凝土结构用纤维增强复合材料的可靠锚固是需要解决的关键难题.热塑性聚丙烯树脂具有优异的断裂韧性、耐湿热/抗疲劳性能及加工成型方便和可回收利用等优点,根据其加热熔化冷却成型原理,本文采用玻璃纤维增强聚丙烯预浸带制备了一种尺寸稳定、性能优异、具有自锁结构的复合材料索锚构件.采用拉伸测试及有限元模拟研究预浸带层数与圆弧段角度对索锚结构极限承载力、应力分布及破坏模式的影响.研究发现,索锚构件的极限承载力随圆弧段角度增加而降低,随缠绕层增加先增加后下降.有限元模拟与实验结果吻合性较好,验证了缠绕10层预浸带,圆弧段角度为13.5°的索锚构件应力分布均匀并取得最高的拉伸强度.最后,通过总结与分析,论证了一体化新型索锚构件在桥梁拉索、地锚结构及预应力混凝土结构中的应用前景.

    玻璃纤维热塑性聚丙烯树脂预浸带索锚构件拉伸性能有限元模拟应用前景分析

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    FRP筋UHPC梁受弯承载力计算方法

    薛文远胡翔薛伟辰
    5109-5121页
    查看更多>>摘要：目前国内外尚未提出纤维增强树脂复合材料(FRP)筋超高性能混凝土(UHPC)梁受弯承载力的显式计算公式.基于ABAQUS中的塑性损伤模型,建立了FRP筋UHPC梁的受弯性能非线性有限元分析模型,通过已有试验结果验证了该模型的有效性.开展了40根UHPC梁的参数分析,重点研究了截面尺寸、UHPC强度、FRP筋抗拉强度和配筋率等因素对梁受弯性能的影响规律.基于目前国际上最常用的法国NF P 18-710规范,对UHPC受拉本构模型进行了简化,推导了UHPC受压区和受拉区等效矩形应力图块系数,提出了FRP筋UHPC梁平衡配筋率的计算方法,建立了受压破坏和受拉破坏模式下梁截面受弯承载力的理论计算公式.该公式计算值与试验结果、有限元分析结果和条带法计算结果均吻合良好.

    FRP筋超高性能混凝土梁受弯性能有限元分析破坏模式平衡配筋率受弯承载力计算

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    海水浸泡与持续荷载耦合作用下GFRP筋的长期锚固长度

    常宇飞王言磊王密锋周智...
    5122-5134页
    查看更多>>摘要：为了获得海水浸泡与持续荷载耦合作用下玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber-reinforced polymer,GFRP)筋的长期锚固长度计算公式,首先搜集了81个拔出破坏的GFRP筋混凝土梁式试件的数据,提出了GFRP筋的短期锚固长度计算公式.然后测试了在海水浸泡与持续荷载耦合作用下GFRP筋拉拔试件的粘结强度,结合强度预测理论,得到了粘结强度折减系数.采用粘结强度折减系数及基于他人试验获得的GFRP筋抗拉强度折减系数修正了短期锚固长度计算公式,最终建立了海水浸泡与持续荷载耦合作用下适用于拔出破坏的GFRP筋长期锚固长度计算公式.研究结果表明:GFRP筋的长期锚固长度变化主要是由粘结强度和抗拉强度的减小造成的.经过海水浸泡与持续荷载耦合作用50年后,当环境的年平均温度为8℃、13℃、18℃、23℃和28℃时,GFRP筋的粘结强度折减系数分别为0.60、0.60、0.56、0.56和0.52.相应的GFRP筋抗拉强度折减系数分别为0.63、0.56、0.49、0.42和0.35.

    纤维增强树脂复合材料(FRP)海洋环境持续荷载粘结强度锚固长度

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    张弦式预应力CFRP板加固钢-混凝土组合梁的抗弯试验

    强旭红陈龙龙姜旭
    5135-5147页
    查看更多>>摘要：为研究张弦式预应力碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)板加固方法的加固效果,进行了4根5.2 m长的钢-混凝土组合梁试件的四点弯曲试验.使用自主研发的顶升装置横向张拉CFRP板,配合可转动的端部锚具共同完成加固.试验结果表明:钢-混凝土组合梁均呈现出典型的弯曲破坏特征;加固梁的极限承载能力显著提高,分别提高31.5％、28.8％和47.9％,其中150CFRP(10)-S-C组由于锚具不当而导致CFRP板提前发生破坏;加固对梁的破坏时挠度影响很小,100CFRP(10)-S-C和150CFRP(15)-S-C梁的极限挠度仅降低了0.4％和1.6％;增大CFRP板截面面积对梁的抗弯刚度贡献较大,而提高初始预应力水平更有助于延缓钢梁屈服;加载全过程,CFRP板应力沿全长分布均匀,破坏时材料强度利用率达80％以上.为期约90 h的预应损失监测表明,张弦式加固方法的预应力损失不超过2.5％,且损失预应力补偿方便.但是,值得注意的是该方法对端部锚具的可靠性要求很高.

    钢-混凝土组合梁预应力碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)板张弦式加固抗弯试验

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    海洋大气环境对CFRP-钢界面粘结性能的影响

    余倩倩赵翊舟高瑞鑫
    5148-5157页
    查看更多>>摘要：为研究长期海洋大气环境作用对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢界面粘结性能的影响,设计并制作了36个CFRP-钢板双搭接试件,采用盐雾沉降量1～2 mL/80(cm2·h)的盐雾箱来模拟海洋大气环境.对试件进行了疲劳加载后的静力拉伸试验,分析了环境作用时间(30、180、360天)、长期持续荷载和硅烷表面处理方式对CFRP-钢界面破坏模式和承载力的影响.研究结果表明:随着海洋大气环境作用时间增加,CFRP-钢双面搭接节点由胶层内破坏伴随CFRP层离破坏逐渐向钢-胶界面粘结失效转变.暴露360天后极限承载力最大下降了15.72％.硅烷表面处理对CFRP-钢界面耐久性提升作用较小.持续荷载导致短期环境作用下(30天)极限承载力下降了18.39％,但对长期环境作用影响很小,高应力预加疲劳导致CFRP-钢界面极限承载力最大下降了26.6％.采用Hart-Smith模型对CFRP-钢界面极限承载力进行计算,发现长期环境作用后的承载力预测值和试验值误差超过了30％.在考虑破坏模式变化对界面极限承载力的影响下进行了修正,将误差减小到最大为14.04％.

    海洋大气CFRP钢板界面粘结性能双搭接试件

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