屈涛

摘 要：研究了不同温度复合材料篮球架CFRP板加固钢板试件的粘接性能。结果表明，温度为-20、0、15、30和45℃时，CFRP-S-20、CFRP-S0、CFRP-S15、CFRP-S30和CFRP-S45试件的极限荷载试验值分别为134.0、190.9、309.9、266.3和144.6kN，对应的破坏模式分别为CFRP与胶层剥离+胶层破坏、CFRP层间剥离+胶层破坏、胶层破坏、CFRP层间剥离+胶层破坏和钢与胶层剥离+胶层破坏。-20℃和0℃时CFRP/钢试件板面中间缺陷处的应变分布曲线的斜率较大，而15、30和45℃时CFRP/钢试件板面中间缺陷处的应变分布曲线的斜率相对更加平缓;CFRP-S-20、CFRP-S0、CFRP-S15、CFRP-S30和CFRP-S45试件板面A侧和B侧的缺陷处粘接剪应力都高于端面，且存在沿着粘接方向逐渐减小的特征。

关键词：复合材料篮球架;温度;断裂模式;极限荷载;粘接性能

中图分类号：TU391;TB33 文献标识码：A     文章编号：1001-5922（2021）10-0049-05

Research on Bonding Performance of Composite Material Basketball Frame CFRP/Steel Interface

Qu Tao

（Modern College of Northwest University， Xi an 710130， China）

Abstract：The bonding properties of steel plate specimens reinforced with composite basketball CFRP boards at different temperatures are studied. The results show that the ultimate load test values of CFRP-S-20， CFRP-S0， CFRP-S15， CFRP-S30 and CFRP-S45 specimens are 134.0kN， 190.9kN， 309.9kN， 266.3kN and 144.6kN respectively at - 20 ℃， 0 ℃， 15 ℃， 30 ℃ and 45 ℃，， and the corresponding failure modes are CFRP and adhesive layer peeling + adhesive layer destruction， CFRP interlayer peeling + adhesive layer destruction， adhesive layer destruction， CFRP interlayer peeling +glue layer destruction and peeling of steel and glue layer+glue layer destruction. The slope of the strain distribution curve at the middle defect of the CFRP/steel specimen at -20℃ and 0℃ is larger， while at 15 ℃， 30 ℃ and 45 ℃， the slope of the strain distribution curve at the middle defect of CFRP / steel specimen is relatively more gentle; and the bond shear stress at the defects on the A side and B side of the plate surface of CFRP-S-20， CFRP-S0， CFRP-S15， CFRP-S30 and CFRP-S45 specimens is higher than that on the end face， and it is characterized by gradually decreasing along the bonding direction.

Key words：composite basketball hoop; temperature; fracture mode; ultimate load; bonding performance

0 前言

復合材料篮球架由于具有多种单一材料的共同优点，如强度高、耐腐蚀性能好等特点而逐步发展成为现阶段篮球架材料的主流，这主要是因为通常情况下单一材料并不能完全满足使用要求，而通过将两种或两种以上的材料复合在一起组成的复合材料却可以综合不同材料的特点而最大限度满足使用需求[1]。如，碳纤维复合材料（CFRP）具有质量轻、比强度和比模量高、电阻率低和热膨胀系数小等特点，与钢质材料相比具有质量轻、耐疲劳强度高、高比强度和高比模量[2]，此外，还具有价格低廉、可塑性高等特点，而碳纤维复合材料与钢质材料复合使用而形成的篮球架将极大发挥二者的优势，而目前关于CFRP/钢粘接方面的报道较少[3]，在不同温度作用下CFRP/钢界面粘接性能的作用机理也不清楚[4]。……