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CFRP加固钢滞回性能有限元模拟—SCI论文试验复现

29天前浏览52
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关键词


CFRP;钢板加固;ABAQUS;滞回模拟;试验复现



模拟背景


  • CFRP加固钢结构能够有效提高其承载力与抗震性能

  • CFRP粘贴于钢材表面,从材料视角上看,CFRP、胶体、钢板三者形成新的“复合材料”

  • 这种新型“复合材料”的破坏机理复杂,可能伴随着CFRP断裂、胶体脱粘、钢材损伤等失效模式


         

复现内容


参考某篇SCI论文中的CFRP加固钢板试件,在狗骨式构件表面粘贴CFRP,开展单向拉伸低周往复荷载试验,试验过程中控制力的方向始终保持试件只拉不压,加载方式如下图所示。观察并记录其破坏过程与滞回曲线。

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CFRP加固钢板试验与加载制度

试验复现特点


本案例在有限元模拟中的关键点如下:

1、加固的粘结(cohesive)行为如何设置,脱粘行为如何考虑

2、复合材料的材性(Hashin损伤)如何设置,断裂现象如何反应

3、模型如何调试使得试验与有限元结果吻合

曲线对比

滞回曲线和试验结果一致,包括加卸载刚度,强化,断裂下降段,下降后刚度等力学现象。



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滞回曲线对比


破坏形态对比

破坏形态与试验结果吻合,均发生了CFRP的横向断裂与胶体脱粘现象。

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破坏形态对比


   

结语

CFRP加固被广泛应用于结构工程中。在CFRP加固钢结构、混凝土结构的静力性能提升方面,本人已做了大量的试验与论文复现。但是对于加固钢材后的抗震性能试验或论文复现,目前还未有人做相关教程。因此本期教程以某篇SCI中的CFRP加固钢板为案例,制作滞回模拟的保姆级教程。可为类似复合材料加固结构的抗震性能分析提供参考。

来源:会CAE的喵星人
Abaqus断裂复合材料材料控制试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-23
最近编辑:29天前
会CAE的喵星人
硕士 同济土木7年深耕abaqus
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