GFRP 夹砂管低速冲击响应及剩余压缩强度实验研究

来源：振动与冲击杂志2025年第13期北京时间：

作者：石华旺shihuawang@hebeu，赵健斌，王佳伟，葛杏

单位：河北工程大学土木工程学院，河北 邯郸056000

摘要：层合结构与夹砂层共同提升了玻璃纤维增强塑料夹砂管(Glass fiber reinforced plastic sand pipe )的抗冲击性能与轴向抗压强度。为了研究GFRP夹砂管的抗冲击性能和剩余压缩强度，开展了不同管径的GFRP夹砂管在不同冲头和不同能量的低速冲击(low-velocity impact, LVI)试验，分析了GFRP夹砂管的低速冲击响应及损伤失效特性。然后，对损伤试样开展冲击后压缩试验(compression after impact, CAI），结合三维数字图像相关技术，分析了不同冲击能量下GFRP夹砂管的冲击后压缩性能和压缩屈曲演化行为。试验结果表明，半球形冲头冲击造成的损伤面积和吸能高于锥形冲头冲击，但冲击造成的内壁凸起高度低于锥形冲头。在压缩载荷的影响下，GFRP夹砂管在受到冲击的一侧沿着损伤区域发生了完全断裂，裂纹沿着横向扩展，直至材料发生屈曲。其中，纤维断裂和层间分层成为GFRP夹砂管的主要损伤形式。以上试验研究可为GFRP夹砂管的轻量化设计和安全性评估提供参考。<br>

关键词：玻璃纤维增强塑料夹砂管；低速冲击；冲击后压缩；三维数字图像相关技术