访西安交通大学辛灏辉教授丨中心2023年度“项目风采”系列之十三 - 中心新闻 - 非金属材料创新中心
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访西安交通大学辛灏辉教授丨中心2023年度“项目风采”系列之十三
发布时间: 2023/06/13  发布者: 原创  浏览量:
 
导语
 

2023 年 1 月,非金属材料创新中心2023年度创新基金资助项目已经正式启动,进入研发攻关阶段,承担基金项目的负责人都来自全国各领域顶尖科研院所和行业龙头的优秀团队,其中不乏攻坚克难数十载的专家教授,更有脱颖而出挑大梁的青年才俊。

 

中心特别开设“项目风采”系列专栏,通过讲述项目科研骨干台前幕后的故事,从更多维度展示项目团队的硬支撑和软实力,展示团队风采,推动非金属材料的行业交流和创新发展。

 
 
PRINCIPAL INVESTIGATOR
项目负责人
 

 

中心2023年度创新基金项目“玻璃纤维增强树脂基复合材料疲劳-徐变耦合机理研究”负责人辛灏辉教授,西安交通大学博士生导师、陕西省高层次引进人才、秦创原高层次引进创新创业人才,担任Journal of the Mechanical Behavior of Materials (SCI检索)副主编、International Journal of Structural Integrity (SCI检索)和Material Design & Processing Communications (SCI检索)等国际期刊编委。辛教授共发表SCI期刊论文98篇(其中第一/通讯66篇),总被引1720次,其研究方向聚焦于高性能材料结构力学性能及多尺度仿真,钢结构/组合结构断裂和疲劳性能评估技术、拉挤FRP结构长短期力学性能多尺度评估方法等。

西安交通大学人居环境与建筑工程研究院为项目团队配备动、静态力学性能试验仪器、三维全场应变测量系统等相关试验设备,在拉挤GFRP结构承载、断裂、疲劳、徐变等长短期力学性能评估和多尺度评估方面具有丰富经验,为项目的顺利执行提供了重要的研究基础。

 

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西安交通大学人居环境与建筑工程研究院

 

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疲劳加载和测试仪器

 

辛灏辉教授指出,GFRP具有力学性能优异、可塑性好等优点,将其应用在桥梁结构中有利于实现桥梁跨径突破、服役寿命延长。因此,针对桥梁工程用GFRP拉挤型材的特点,辛灏辉教授提出了拉挤GFRP材料-结构一体化设计方法,从玻纤/树脂组分实现了GFRP结构承载性能评估,且通过开展GFRP结构湿热耐久性能评估,揭示了复杂服役环境下GFRP结构性能演化规律,实现了GFRP结构湿热耐久性能定量评价。此外,团队通过FRP板材和FRP组合结构疲劳性能研究,探究了结构细观损伤机理,实现了FRP结构疲劳性能多尺度评估工作。

 

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在桥梁结构中,由于桥体自重及车辆动载作用大,服役期间GFRP结构所受平均荷载和交变荷载高。高荷载水平引起的徐变显著影响了GFRP内部疲劳微裂纹聚集、界面疲劳失效和纤维疲劳断裂,导致损伤耦合时变机理复杂。因此,项目团队在前期拉挤GFRP型材疲劳、徐变性能多尺度研究的基础上,继续开展GFRP型材疲劳-徐变损伤耦合机理研究,深入研究徐变对拉挤GFRP材料疲劳时变性能的影响机制,拟建立可靠的拉挤GFRP型材疲劳-徐变耦合时变性能多尺度评估方法。

 

本项目旨在为GFRP桥梁结构全寿命设计和高效服役提供有力支撑,推动玻纤增强复合材料在结构工程中的应用,助力非金属材料的进一步推广。用GFRP替代原有混凝土等传统建筑材料,有利于减少碳排放,贯彻国家“碳达峰,碳中和”战略部署,推动装配式结构向轻量化发展。

 

 
 
西安交通大学
 

西安交通大学(Xi’an Jiaotong University)是“七五”“八五”重点建设单位,首批进入国家“211”和“985”工程建设学校。2017年入选国家一流大学建设名单A类建设高校,8个学科入选一流建设学科。2022年入选国家第二轮“双一流”建设高校,8个学科入选“双一流”建设学科。