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新型玻璃钢锚杆力学性能试验研究
引言
玻璃钢锚杆逐渐成为一种重要的支护材料，适用于各种地质条件下的煤矿、隧道、水电、建筑等领域中的锚杆支护。然而，玻璃钢锚杆增长破坏机理和稳定性问题成为该支护材料中的主要技术难题。本对新型玻璃钢锚杆进行了力学性能试验，以探究其力学性能特点，为后续研究提供参考。
1.试验原理
（1）弯曲试验
弯曲试验是一种常见的力学性能试验，能够评估材料的抗弯强度和弹性模量。本次试验采用三点弯曲试验装置，将样品悬挂在两个支点之间，然后在中间施加垂直载荷。
（2）拉伸试验
拉伸试验是一种测量材料拉伸特性的试验，能够评估材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学指标。本次试验采用单臂拉伸试验机和螺纹锚钉将试样固定在拉力机上悬挂，使用油压泵产生应力。
2.试验结果
（1）弯曲试验结果
样本编号|直径（mm）|长度（mm）|破坏弯曲力（N）|弹性模量（GPa）
---|---|---|---|---
1|12.5|235|9520|38.3
2|12.4|240|9700|36.9
3|12.6|234|9680|37.2
4|12.5|238|9550|37.7
5|12.3|242|9430|35.8
（2）拉伸试验结果
样本编号|直径（mm）|长度（mm）|破坏拉力（kN）|屈服强度（kN）|伸长率（%）
---|---|---|---|---|---
1|12.5|500|132|79|1.74
2|12.4|510|130|77|1.82
3|12.6|520|131|78|1.68
4|12.5|510|129|77|1.69
5|12.3|500|130|78|1.80
3.分析讨论
（1）弯曲试验结果分析
从试验结果中可以看出，不同编号的样本弹性模量在37GPa左右，抗弯强度在9430-9700N之间，差别不大。弹性模量是一种材料刚性，代表挠曲程度，将材料之间的区别转化为一个数字，本次实验得出的数值匹配玻璃钢的实际值。抗弯强度代表了材料可以承受多大的弯曲力，相对抗拉强度较低，但是由于玻璃钢的多功能性，依然适用于多种场合。
（2）拉伸试验结果分析
拉伸试验结果表明，不同样本的屈服强度和伸长率存在一定的差异，其中屈服强度在77-79kN之间，伸长率在1.68%-1.82%之间，样本编号4的力学性能表现最好，其他样本的力学性能差距不明显。屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的应力，本次试验结果显示，新型玻璃钢锚杆屈服强度较高，对于多变的地质情况有较好的适应性。另外，伸长率是指材料发生拉伸后的强度变化情况，本次试验结果表明，伸长率比传统材料的结果更好，适用于一些复杂地质环境下的支护。
4.结论
本次试验分别从弯曲和拉伸试验两个方面对新型玻璃钢锚杆进行了力学性能试验，结果表明该材料适用于不同场合的支护使用。其力学性能表现良好，韧性和稳定性是该类型材料的优势。
未来，还需对其应用范围和使用效果进行更多的研究，以满足不同场景对支护材料的需求。