ГОСТ Р 56681-2015
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
Определение механических характеристик при сжатии однонаправленно армированных материалов испытанием на четырехточечный изгиб "сэндвич"-балки
Polymer composites. Determination of mechanical characteristics by compression of unidirectional reinforcement materials by four-point bending of sandwich beam
ОКС 83.120
ОКПД 22.21.4
Дата введения 2017-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "НПО Стеклопластик" совместно с Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов", на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2015 г. N 1680-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Д5467/Д5467М-97* "Стандартный метод определения механических характеристик при сжатии однонаправленно армированных материалов испытанием на четырехточечный изгиб "сэндвич"-балки" (ASTM D5467/D5467M-97 "Standard Test Method for Compressive Properties of Unidirectional Polymer Matrix Composite Materials Using a Sandwich Beam", MOD) путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.1), путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях этого текста, а также не включения отдельных структурных элементов, ссылок и/или дополнительных элементов.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Оригинальный текст невключенных, модифицированных структурных элементов стандарта АСТМ и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительных приложениях ДА и ДБ.
Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведено в дополнительном приложении ДВ.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов АСТМ соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДГ
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2016 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты и устанавливает метод определения механических характеристик при сжатии в плоскости армирования однонаправленно армированных материалов внешнего слоя "сэндвич"-конструкций испытанием на четырехточечный изгиб "сэндвич"-балки. В качестве армирующего наполнителя материалов внешнего слоя "сэндвич"-конструкций используют высокомодульные непрерывные волокна. |
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 7338-90 Пластины резиновые и резинотканные. Технические условия
ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)
ГОСТ 14359-69 Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования
ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
ГОСТ 33519-2015 Композиты полимерные. Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах (ASTM D3410/D3410M-03(2008) "Стандартный метод определения характеристик при сжатии композитных материалов с полимерной матрицей методом сдвиговой нагрузки", MOD)
ГОСТ Р 56762-2015 Композиты полимерные. Метод определения влагопоглощения и равновесного состояния (ASTM D5229/D5229M-12 "Стандартный метод определения влагопоглощения и равновесного состояния композитных материалов с полимерной матрицей", MOD)
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
(Поправка. ИУС N 6-2016).
3 Сущность метода
Сущность метода заключается в том, что образец подвергают четырехточечному изгибу до разрушения материала внешнего слоя образца, при этом определяют: - предел прочности при сжатии верхней грани образца; - напряжение при сжатии верхней грани образца; - среднюю деформацию при сжатии верхней грани образца в i-й определенной контрольной точке; - среднюю максимальную деформацию при сжатии верхней грани образца; - хордовый модуль при сжатии материала внешнего слоя образца; - деформацию перехода. |
4 Оборудование
4.1 Микрометр по ГОСТ 6507, обеспечивающий измерение толщины образца с точностью 2,5 мкм. 4.2 Микрометр по ГОСТ 6507, обеспечивающий измерение ширины образца с точностью 25 мкм. 4.3 Машина для испытания по ГОСТ 28840, обеспечивающая нагружение образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата, измерение нагрузки с погрешностью не более ±1% измеряемой величины, а также возможность регулирования скорости нагружения образца. 4.3.1 Машина для испытания должна быть снабжена двумя траверсами, на каждой из которых могут перемещаться по две опоры. 4.3.2 Траверсы должны обеспечивать неподвижность опор при испытаниях и иметь шкалу с ценой деления 1 мм, позволяющей устанавливать опоры на заданном расстоянии. 4.3.3 Опоры должны иметь цилиндрическую форму. Диаметр опор зависит от толщины образца и должен быть не менее 1,5Т, где Т - толщина образца в миллиметрах. 4.3.4 Для предотвращения разрушения материала внешнего слоя образца допускается использовать резиновые пластины по ГОСТ 7338 шириной 1,5Т , где Т - толщина образца, мм, толщиной 3 мм, твердостью по Шору А 60. 4.3.5 Длина опор и резиновых пластин должна быть не менее ширины образца. 4.4 Приборы для регистрации деформаций, обеспечивающие измерение деформаций с погрешностью не более ±1% предельного значения измеряемой величины. 4.5 Камеры климатические для кондиционирования образцов в заданных условиях, обеспечивающие поддержание заданной температуры с точностью ±3°С и воздействие других климатических факторов, при необходимости. 4.6 Пила дисковая с водяным охлаждением, оснащенная алмазным отрезным кругом. |
5 Подготовка к проведению испытаний
5.1 Подготовка образцов 5.1.1 Для определения механических характеристик при сжатии методом испытания "сэндвич"-балки на четырехточечный изгиб используют не менее пяти образцов, если иное не установлено в нормативной или технической документации на изделие. 5.1.2 Для испытания применяют образцы, которые должны соответствовать требованиям таблицы 1. 5.1.3 Образцы изготавливают механической обработкой из изделий или полуфабрикатов либо путем склеивания исходных материалов, образующих материалы внутреннего и внешнего слоев "сэндвич"-конструкции. |
Таблица 1
Наименование параметра | Образец типа А | Образец типа Б | |
Направление армирования верхней грани, град. | |||
0 | 90 | ||
Длина образца L, мм | 550 | 205 | |
Толщина верхней грани образца | 0,8 | 1,2 | |
Толщина материала внутреннего слоя образца | 40 | 13 | |
Толщина нижней грани образца | 1,6 | 1,6 | |
Плечо силы | 200 | 52,5 | |
Ширина образца w, мм | 25 | 25 | |
Материал внутреннего слоя | размер шестигранных сот | От 3 до 4 мм | От 3 до 4 мм |
тип материала | Алюминий | Алюминий | |
ось w/"L" | В направлении пролета | В направлении пролета | |
плотность, г/м | 368 | 130 | |
Нижняя грань | Аналогична верхней грани | Сплав Д16 | |
Примечание - Под верхней гранью образца в настоящем стандарте понимают боковую поверхность образца, образованную материалом внешнего слоя образца, на которую воздействует нагрузка, под нижней гранью - боковую поверхность образца, образованную материалом внешнего слоя образца, противоположную нагружаемой. | |||
Условия и метод изготовления образцов, механическая обработка, место и направление их вырезки устанавливают в нормативном документе или технической документации на испытуемое изделие. Механическую обработку осуществляют при помощи дисковой пилы (см. 4.6). 5.1.4 Перед изготовлением образцов, путем склеивания, микрометром (см. 4.1) измеряют толщину верхней и нижней грани рабочей части образца в трех местах: по краям и в середине. Записывают среднее арифметическое значение толщины верхней и нижней грани для каждого образца. |
При изготовлении образцов механической обработкой толщину верхней и нижней грани не измеряют, а используют значение, установленное в нормативном документе или технической документации на изделие. 5.1.5 После изготовления образцов вычисляют площадь поперечного сечения рабочей части образца по формуле (1) и записывают значение в протокол испытаний. Площадь поперечного сечения образца А, мм
5.1.6 Образцы должны иметь ровные поверхности, без сколов, трещин, расслоений и других дефектов, заметных невооруженным глазом. Все поверхности образцов должны быть плоскими, взаимно перпендикулярными и параллельными. 5.1.7 Образцы должны иметь маркировку. Маркировка должна содержать порядковый номер образца, сведения о материале, из которого образец был получен. Маркировка должна сохраняться в течение всего испытания, во всех условиях и режимах, установленных настоящим стандартом. 5.2 Условия кондиционирования, хранения и испытания 5.2.1 Образцы кондиционируют по ГОСТ Р 56762 (метод С). 5.2.2 Образцы хранят и испытывают при стандартной атмосфере 23/50 по ГОСТ 12423. |
. (1)
6 Проведение испытаний
6.1 При испытании образцов типа А устанавливают датчики регистрации деформации (см. 4.4) как показано на рисунке 1. |
1 - датчики регистрации деформации; 2 - верхняя грань образца; L - длина образца; w - ширина образца
Рисунок 1
При испытании образцов типа В, устанавливают датчик регистрации деформации как показано на рисунке 2. |
1 - датчик регистрации деформации; 2 - верхняя грань образца; L - длина образца; w - ширина образца
Рисунок 2
6.2 В зависимости от типа образца устанавливают расстояние между опорами как показано на рисунке 3 (для образцов типа А) и на рисунке 4 (для образцов типа В). 6.3 Между опорами и образцом прокладывают резиновые пластины (см. 4.3.4). Устанавливают образец на опоры, приводят в соприкосновение с его верхней гранью две опоры и регулируют их таким образом, чтобы допускаемое отклонение от параллельности поверхностей не превышало 1°. |
1 - материал внутреннего слоя образца; 2 - верхняя грань образца; 3 - резиновые пластины; 4 - опора; 5 - нижняя грань образца; - толщина материала внутреннего слоя образца;
- плечо силы; w - ширина образца;
- расстояние между нейтральными осями материала внутреннего слоя и нижней гранью; а - расстояние между нейтральными осями верхней и нижней гранями образца
Рисунок 3
1 - материал внутреннего слоя образца; 2 - верхняя грань образца; 3 - резиновые пластины; 4 - опора; 5 - нижняя грань образца; - толщина материала внутреннего слоя образца;
- плечо силы; w - ширина образца;
- расстояние между нейтральными осями материала внутреннего слоя и нижней гранью; а - расстояние между нейтральными осями верхней и нижней гранями образца
Рисунок 4
