基于非接触式观测技术的FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型

考虑不同种类的纤维复合材料(FRP)格栅、格栅层数及加卸载循环方式,采用非接触式观测技术(DIC)和传统应变片测量方法,对FRP格栅与ECC复合材料试件进行了单轴反复拉伸试验,研究复合材料的轴向抗拉力学性能,验证DIC非接触式观测技术的有效性。在试验结果的基础上,提出了FRP/ECC复合材料反复受拉本构关系模型。试验结果表明,玄武岩(BFRP)格栅/ECC能充分地发挥纤维格栅的材料性能和ECC基体的高延伸性和多点开裂特性,显著提高ECC基体的极限抗拉强度。不同循环加载方式对FRP/ECC复合材料试件的加卸载路径有显著影响,但对其极限应力/应变的影响较小。BFRP/ECC复合材料的变形恢复能力要优于CFRP/ECC复合材料的变形恢复能力。DIC非接触式观测技术能有效地捕捉到试件的开裂,观测裂缝的萌生、发展过程,获得破坏形态,获得应力-应变全曲线。计算结果表明,建议的应力-应变关系模型与试验结果吻合较好,可以有效地预测FRP/ECC复合材料的反复受拉本构关系。