ГОСТ Р 57569-2017 Композиты полимерные. Метод испытания на усталость образцов с открытым отверстием

Приложение ДА
(справочное)

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного стандарта АСТМ

ДА.1

1 Область действия

1.1 В настоящем методе приведены инструкции по изменению статических методов испытания на прочность при растяжении и сжатии образцов с открытым отверстием с целью определения усталостных характеристик композитных материалов, подвергаемых циклическим растягивающим или сжимающим усилиям или совместному воздействию обоих. Формы композитных материалов сводятся к композитным материалам с полимерной матрицей, армированным непрерывным волокном, у которых ламинат находится в симметричном и сбалансированном состоянии по отношению к направлению испытания. Номенклатура допустимых к испытанию ламинатов, а также их толщина, приведена в 8.2.

1.2 Настоящий метод является дополнением к методам испытания АСТМ Д5766/Д5766М и АСТМ Д6484/Д6484М и содержит положения по испытанию образцов при циклических нагрузках. Несколько важных параметров испытуемых образцов [например, коэффициент усталостной нагрузки (напряжения)] не входят в настоящую технологию однако повторяющиеся результаты подтверждают необходимость определения и включения в отчет этих параметров.

1.3 Применение настоящего метода сводится к испытуемым образцам, подвергаемым постоянной амплитудной одноосной нагрузке, т.е. когда оборудование управляется таким образом, что испытуемый образец подвергается воздействию повторяющихся циклов усилия (напряжения) постоянной амплитуды. Условное напряжение или приложенное усилие может использоваться в качестве усталостной переменной с постоянной амплитудой. Повторяющиеся нагрузки могут быть растягивающими, сжимающими или обратно направленными, в зависимости от используемого испытуемого образца и процедуры.

1.4 Значения, указанные в единицах Международной системы СИ или дюймах-фунтах, следует принимать за стандартные значения по отдельности. Значения, указанные в каждой системе, не являются точными эквивалентами; поэтому каждую систему следует применять независимо от другой системы. Комбинирование значений из двух систем может привести к несоответствию стандарту.

1.4.1 По тексту дюймы-фунты указаны в скобках.

1.5 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

Примечание - Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.1) и ГОСТ 1.5-2001 (пункт 3.7).

ДА.2

3.1 Определения - в АСТМ Д3878 указаны термины по высокомодульным волокнам и их композитам. В АСТМ Д883 указаны термины по пластмассам. В АСТМ Е6 указаны термины по механическим испытаниям. В АСТМ Е1823 указаны термины по усталости. В АСТМ Е456 и АСТМ Е177 указаны термины по статистике. В случае противоречия терминов АСТМ Д3878 имеет приоритет перед другими стандартами.

Примечание 1 - Если термин представляет собой физическую величину, то сразу после термина указываются его аналитические размеры (или буквенное обозначение) в виде основного размера, который указывается в квадратных скобках согласно стандартной системе обозначений АСТМ для основных размеров: [M] - масса, [L] - длина, [T] - время, [] - термодинамическая температура, [nd] - безразмерные величины. Использование этих символов сводится к аналитическим размерам при указании в квадратных скобках, т.к. символы могут иметь другие определения при использовании без скобок.

3.2 Определения терминов, характерных для настоящего стандарта:

3.2.1 нагрузка с постоянной амплитудой, n - при усталости, нагрузка, при которой все пиковые значения усилия (напряжения) являются одинаковыми и все минимальные значения усилия (напряжения) являются одинаковыми.

3.2.2 передача усталостной нагрузки, n - в начале усталостной нагрузки, количество циклов до момента достижения необходимого пикового и минимального значения усилия (напряжения).

3.2.3 усилие, P [MLT2], n - полное усилие, воздействующее на испытуемый образец.

3.2.4 коэффициент усилия (напряжения), R [nd], n - при усталостной нагрузке, отношение минимального приложенного усилия (напряжения) к максимальному приложенному усилию (напряжению).

3.2.5 частота, f [T1], n - при усталостной нагрузке, количество циклов приложенного усилия (напряжения) за 1 с (Гц).

3.2.6 номинальное значение, n - значение, существующее только номинально, применяемое к измеряемой величине для удобства обозначения. Для определения допустимого диапазона величины к номинальному значению применяют допуски.

3.2.7 пик, n - при усталостной нагрузке, явление, при котором знак первой производной усилия (напряжения) по времени изменяется с плюса на минус; точка максимального усилия (напряжения) при нагрузке с постоянной амплитудой.

3.2.8 остаточная прочность, [ML-1T-2], n - величина усилия (напряжения), необходимая для разрушения образца в условиях квазистатического нагружения после воздействия на образец усталостной нагрузки.

3.2.9 выброс, n - при усталости, верхнее предельное значение для количества циклов прилагаемого усилия.

3.2.10 спектральная нагрузка, n - при усталости, нагрузка, при которой пиковые значения усилия (напряжения) не являются одинаковыми или минимальные значения усилия (напряжения) не являются одинаковыми (также известна как нагрузка с переменной амплитудой или неравномерная нагрузка).

3.2.11 минимум, n - при усталостной нагрузке, явление, при котором знак первой производной усилия (напряжения) по времени изменяется с минуса на плюс; точка минимального усилия (напряжения) при нагрузке с постоянной амплитудой.

3.2.12 форма волны, n - форма колебания полной амплитуды усилия (напряжения) в зависимости от времени.

Примечание - Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.7) и ГОСТ 1.5-2001 (пункт 3.9).

ДА.3

4.1 Испытание образца с открытым отверстием при одноосной нагрузке выполняют в соответствии с АСТМ Д5766/Д5766М или АСТМ Д6484/Д6484М, но при усталостной нагрузке с постоянной амплитудой. Циклическое испытание образца в диапазоне между минимальным и максимальным осевыми усилиями (напряжениями) выполняют с указанной частотой. С выбранным циклическим интервалом жесткость образца определяют по кривой зависимости усилия от деформации, полученной при квазистатической нагрузке образца в цикле с одним растяжением, сжатием или растяжением и сжатием соответственно. Затем определяют количество циклов, при которых приложение усилия привело к разрушению (или при которых наблюдается определенное изменение жесткости образца) образца, подвергаемого воздействию определенного коэффициента усилия (напряжения) и величины напряжения.