南通工学院学报自然科学版玻纤网片对薄片切割砂轮增强作用的力学分析魏铭森南通工学院建工系，江苏南通226007轮增强作用的定量计算公式。

　　1极限转速实验状态普通薄片砂轮的应力分析结果向应力。

　　有关文献已给出了该问的解答砂轮内部径之比。

　　由式1可以看出，和均为拉应力，且同半径处周向应力办总是大于该处的径向应力。

　　设等厚度薄片砂轮以等角速度，绕其中心轴线，高速旋转，砂轮的外径为，内径为，厚度为。现以两个径向截面和两个半径为，和+办的圆周截面在砂轮上截取单元体，1.由圆盘速旋转受力的轴对称性条件可知，该单元体大值发生在砂轮的内孔边缘处。

　　而该处的径向应力4基金项目江苏省高校自然科学基金项目0，8130001片砂轮极限转动试验时的强度条件为2玻纤纱对薄片砂轮加强效果的理论分析现研究单元体在周向上仅得到根玻纤纱的加强的情况3，6l方向和r方向分别为砂轮角为兵。

　　由于玻纤纱与基体粘结成个整体，玻纤纱的应变与基体的应变相同。此外，由于玻纤纱沿其轴线方向的受力性能远远于其横向的受力性能。因此，在计算玻纤纱对砂轮的加强作用时，可仅考虑玻纤纱的轴向受力情况。沿兵方向的玻纤纱所承受的轴向载荷近似等于+ersin295式中，尽和勾分别为玻纤纱的拉伸弹性模量和横截面面积。

　　由基本单元件的应变分析可知公式可得在得到玻纤纱的加强后，该单元体沿周向所能承受的*大载荷尺可计算如下截面的面积，4；为单元体径向截面上玻纤纱所占有对于单元体的周向上有〃根玻纤纱加强的情况，单元体沿周向所能承受的*大载荷尺可为由于砂轮的基体材料及玻纤纱的延伸率均甚低，属于脆性材料，因此，在计算砂轮的强度时，可采用*大应力强度准则。

　　在没有玻纤纱加强时，该单元体沿周向所能承受的*大载荷尸。为玻纤薄片砂轮的加强效果系数7可计算如下3玻纤纱网片对薄片砂轮加强效果的计算现研究用玻纤纱网片增强的薄片砂轮的情况。

　　常用玻纤网片中玻纤纱处于相互垂直交织状态。虽然从理论上说玻纤纱相对于网片平面有定的倾角，由于网片中两根相邻经纱和纬纱的间距远大于玻纤纱的直径，仍可近似认为网片中玻纤纱处在同平面内，从而可使用上节中推得的公式。

　　为了分析极限转速试验时网片加强效果，在砂轮上所切取的基本单元体4.网片的正方形网格单元的边长为，它和所切取的砂轮的基本单元体间的夹角为心砂轮基本单元体上以截面的面积山为基本单元体的周向上，6截面将得到两根玻纤纱的加强，两根玻纤纱的轴线方向与单元体的5方向间的夹角分别为；9和。根据公式9，此情况下单元体沿周向所能承受的*大载荷兄可为上式中公式15和16即为玻纤纱网片对砂轮任意部位强度的加强效果系数的计箅公式。在砂轮的极限转速试验中，砂轮理论上的*危险部位为砂轮的内孔面，该面上0.由于砂轮单元体的周向截面上玻纤纱所占面积4远小于该截面的面积，而玻纤纱的弹性模量尽远大于砂轮基体项将远小于第项，从而可忽略不计。进步分析向与周向方向相同时，它对砂轮的加强效果*好。当，=45时，即网片的径向与纬向和砂轮的径向与周向成45夹角时，它的加强效果*差。考虑这些因素后，在砂轮的*危险部位，玻纤网片的*小加强效果系数71和*大加强效果系数7，比值的近似计算公式为4分析讨论根据前面的研究结果，单个网片的加强效果具有明显的方向不均匀性。若砂轮基体材料的泊松比3，则7=35，即单片网片的*小加强效果仅为其*大加强效果的35左右。

　　要提高玻纤纱网片对砂轮强度的加强效果，*有效的方法是采用经过合理设计和用针刺法定位的多层网片。譬如说，当采用两层网片时，将两个网片的经纱方向之间安排为相差45，这两个网片的加强效果将产生互补作用，即当个网片处于*小加强效果方向时，另个网片将处于*大加强效果方向，在网片总重量保持不变时，7可提1.93倍。若将这两层网片布置在砂轮的面，当砂轮在侧面压力的作用下发生弯曲变形时，玻纤纱网片将位于弯曲应力*大孟庆辉，李印江。磨料磨具技术手册。北京兵器工业出版社，1993.

　　沃丁柱。复合材料大全阽北京化学工业出版社，2000.

　　铁摩辛柯5.材料力学等理论和问肘。北京科学出版社，1965.