ГОСТ Р 56745-2015
(ИСО 6721-2:2008)

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пластмассы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Часть 2

Метод крутильного маятника

Plastics. Determination of dynamic mechanical properties. Part 2. Torsion-pendulum method

     

ОКС 19.060*

_______________

* В ИУС 7-2016 документ приводится с ОКС 83.080.01, здесь и далее по тексту.

- Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2017-01-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" совместно с Открытым акционерным обществом "НПО Стеклопластик" и Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ"

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 20 ноября 2015 г. N 1935-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 6721-2:2008* "Пластмассы. Определение механических свойств при динамическом нагружении. Часть 2. Метод крутильного маятника" (ISO 6721-2:2008 "Plastics - Determination of dynamic mechanical properties - Part 2: Torsion-pendulum method").

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При этом в него не включены ссылки на международные стандарты ИСО 4664-2 и ИСО 537, не применяющиеся в системе государственной стандартизации Российской Федерации. В разделе 10 условные обозначения помещены непосредственно под формулы согласно ГОСТ 1.5-2001 (подпункт 4.7.5). Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного международного стандарта приведен в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные слова, фразы, показатели, включенные в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации, выделены курсивом*

________________

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", 1 "Область применения", 2 "Нормативные ссылки", 12 "Протокол испытания", приложении ДА приводятся обычным шрифтом; отмеченные знаком "**" в разделах "Предисловие" и  12 "Протокол испытания" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

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)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает два метода (A и B) определения механических свойств пластмасс при динамическом нагружении, т.е. упругой и вязкой составляющей модуля упругости при кручении, в зависимости от температуры, для небольших деформаций в диапазоне частот от 0,1 до 10 Гц.

Температурная зависимость данных свойств, определенная в достаточно широком температурном диапазоне (например, от минус 50°С до плюс 150°С для большинства имеющихся в продаже пластмасс), предоставляет информацию по переходным областям полимерных материалов (например, стеклование или плавление). Она также содержит информацию о начале пластической деформации. Оба описываемых метода не подходят для несимметричных слоистых материалов (см. ГОСТ Р 56803). Данные методы не подходят для испытания резин.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 56801-2015 (ИСО 6721-1:2011) Пластмассы. Определение механических свойств при динамическом нагружении. Часть 1. Общие принципы (ИСО 6721-1:2011, MOD)

ГОСТ Р 56803-2015 (ИСО 6721-3:1994) "Пластмассы. Определение механических свойств при динамическом нагружении. Часть 3. Колебания изгиба. Метод резонансной кривой" (ИСО 6721-3:1994, 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.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 56801.

     4 Сущность метода

Образец для испытания равномерного поперечного сечения фиксируют двумя зажимами, один из которых неподвижен, а другой соединен стержнем с диском, действующим в качестве инерционной детали. В образце, соединенном с диском, возбуждают свободно затухающие крутильные колебания. Режим колебаний соответствует режиму IV по ГОСТ Р 56801 (таблица 2), тип модуля - G по ГОСТ Р 56801 (таблица 3).

Инерционную деталь подвешивают либо на образце (метод A, рисунок 1), либо на проволоке (метод B, рисунок 2). В последнем случае проволока также является частью упругой колебательной системы.

1 - верхний (неподвижный) зажим; 2 - температурная камера; 3 - образец для испытания; 4 - нижний (подвижный) зажим; 5 - стержень; 6 - инерционная деталь

Рисунок 1 - Прибор для измерения по методу A

1 - противовес; 2 - проволока; 3 - инерционная деталь; 4 - стержень; 5 - верхний (подвижный) зажим; 6 - образец для испытания; 7 - температурная камера; 8 - нижний (неподвижный) зажим

Рисунок 2 - Прибор для измерения по методу B

При сканировании по температуре используют одну и ту же инерционную деталь на протяжении всего измерения, что приведет к естественному снижению частоты с ростом температуры, или несколько инерционных деталей с различным моментом инерции, заменяемых через определенные интервалы, чтобы поддерживать частоту на приблизительно постоянном уровне.

Во время проведения испытания измеряют частоту и затухающую амплитуду колебаний. По данным параметрам рассчитывают упругую составляющую (модуль упругости) и вязкую составляющую (модуль потерь) комплексного модуля упругости при кручении .

     5 Оборудование

5.1 Маятник

Настоящий стандарт предусматривает использование двух типов крутильного маятника:

a) инерционную деталь подвешивают на образце для испытания; колебания возбуждают в нижней части образца (метод A, рисунок 1);

b) инерционную деталь подвешивают на проволоке, закрепленной на противовесе; колебания возбуждают в верхней части образца для испытания (метод B, рисунок 2).

Оба типа маятника имеют в своем составе инерционную деталь, два зажима для фиксации образца (один из которых соединен с инерционной деталью стержнем) и камеру с регулируемой температурой, в которую помещают образец и зажимы. Для метода B также требуется соединительная проволока и противовес.

5.2 Инерционная деталь

5.2.1 Общие сведения

Момент инерции I инерционной детали, которая может быть изготовлена, например из алюминия, выбирают в зависимости от жесткости образца на скручивание, с тем, чтобы зависящая от температуры естественная частота системы находилась в пределах приблизительно от 0,1 до 10 Гц.

Если предполагается использование одной и той же инерционной детали на протяжении всего измерения, при испытании стандартных образцов (см. 6.2) рекомендуется момент инерции I, равный приблизительно 3·10 кг·м.

Примечание - Для некоторых материалов, например наполненных полимеров, может быть необходимо повышение значения I до 5·10 кг·м.

При необходимости обеспечения постоянной частоты в широком диапазоне температур могут использоваться заменяемые инерционные детали с различными значениями I, позволяющие изменять момент инерции с шагом менее 20%, т.е. корректировать частоту с шагом менее 10%.

При испытании стандартных образцов (см. 6.2) при частоте приблизительно 1 Гц рекомендуется максимальный момент инерции 3·10 кг·м.

5.2.2 Метод A (см. рисунок 1)

Полная масса инерционной детали, нижнего зажима и стержня должна быть такова, чтобы не превышать допустимый вес W, действующий на образец [см. приложение A, уравнение (A.2)].

5.2.3 Метод B (см. рисунок 2)

Полная масса инерционной детали, верхнего зажима и стержня должна быть уравновешена соответствующим противовесом, так, чтобы продольная сила W, действующая на образец, была минимальна [см. приложение A, уравнение (A.2)]. Проволока, на которой подвешивают указанные детали, также является частью упругой колебательной системы.

5.3 Зажимы

Конструкция зажимов должна предотвращать смещение зажатых частей образца. Зажимы должны быть самоцентрирующимися, чтобы ось образца всегда совпадала с осью вращения, и обеспечивала надежную фиксацию образца для испытания во всем диапазоне температур без деформации, обеспечивая возможность точного определения свободной длины образца.

Подвижный зажим должен иметь небольшую массу.

Момент инерции всей системы (состоящей из подвижного зажима, инерционной детали и стержня) определяют экспериментальным путем.

Во избежание передачи тепла от образца за пределы температурной камеры и в обратном направлении стержень, соединяющий подвижный зажим и инерционную деталь, должен быть изготовлен из теплоизолирующего материала, во избежание передачи тепла от образца за пределы температурной камеры и в обратном направлении.

5.4 Генератор крутильных колебаний

Генератор крутильных колебаний должен обеспечивать передачу на маятник такого крутящего импульса, при котором начальный угол кручения маятника не превышает 1,5° в каждом направлении для обычных материалов или 3° в каждом направлении для низкомодульных материалов (таких как эластомеры).

5.5 Средства регистрации частоты и амплитуды колебаний

Допускается использовать оптические, электрические и другие системы регистрации параметров, при условии, что они не оказывают значительного воздействия на колебательную систему. Погрешность всего комплекса оборудования измерения частоты и амплитуды не должна превышать ±1% (в пределах переходной зоны ±5%).