ГОСТ Р 57862-2017

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ

Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом акустического резонанса

Composites. Determination of dynamic young's modulus, shear modulus and poisson's ratio by sonic resonance

ОКС 19.020

         81.060.30

         83.120

Дата введения 2018-06-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Материалы и технологии будущего" совместно с Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

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 31 октября 2017 г. N 1570-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Е1875-13* "Стандартный метод испытания для определения динамического модуля Юнга, модуля сдвига и коэффициента Пуассона методом акустического резонанса" (ASTM Е1875-13 "Standard Test Method for Dynamic Young's Modulus, Shear Modulus, and Poisson's Ratio by Sonic Resonance", MOD) путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5-2001 (подразделы 4.2 и 4.3), а также изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

Оригинальный текст этих структурных элементов примененного стандарта АСТМ и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и/или особенностей российской национальной стандартизации, выделены полужирным курсивом**.

________________

     * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;     

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах 2 "Нормативные ссылки", 3 "Термины, определения и обозначения" и отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "**" выделены курсивом, остальные по тексту документа приводятся обычным шрифтом. - Примечания изготовителя базы данных.

Потребности национальной экономики Российской Федерации и/или особенности российской национальной стандартизации учтены в дополнительных подразделах 5.10-5.12, 7.1 пункте 6.1.1, которые выделены путем заключения их в рамки из тонких линий, а информация с объяснением причин включения этих положений приведена в указанных подразделах и пункте в виде примечаний.

При этом в него не включены подразделы 1.3-1.7, 7.6 разделы 5, 11 примененного стандарта АСТМ, которые нецелесообразно применять в российской национальной стандартизации в связи с тем, что они носят поясняющий характер.

Указанные подразделы и разделы, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Исключены ссылки на АСТМ  С215, АСТМ  С623, АСТМ  С747, АСТМ  С484, АСТМ  С1198, АСТМ  С1259, АСТМ Е6, АСТМ Е177, АСТМ Е691 вместе с положениями, в которых они приведены.

Измененные отдельные фразы выделены в тексте курсивом.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет особенностей аспекта стандартизации, характерных для Российской Федерации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта АСТМ  для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного стандарта АСТМ приведено в дополнительном приложении ДВ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 6616 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

ГОСТ 32794 Композиты полимерные. Термины и определения

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, определения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32794, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 динамическое механическое измерение: Измерение, при котором модуль упругости или затухание, или оба этих параметра измеряются как функция температуры, частоты или времени, или комбинации этих параметров под воздействием приложенной колебательной силы.

3.1.2 изгибная вибрация: Вибрация в образце с круглым или прямоугольным поперечном сечением, при которой его прогибы вызывают упругие или пластические деформации внутри образца.     

3.1.3 крутильная вибрация: Периодическая вибрация, вызванная скручиванием образца вокруг собственной оси.

3.1.4 пучность колебаний: Точка в образце при стоячей волне, в которой размах перемещений имеет максимум.

3.1.5 резонансная частота: Естественно возникающая частота в образце, подвергаемая изгибной, крутильной или продольной вибрации, которая определяется модулем упругости, массой и размерами образца.

3.1.6 узел: Неподвижная точка в образце при стоячей волне.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения

A, B - коэффициенты поправки;

b - ширина образца с прямоугольным поперечным сечением;

D - диаметр образца с круглым поперечным сечением;

E - динамический модуль упругости;

E' - динамический модуль упругости для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях образца с прямоугольным поперечным сечением;

E" - динамический модуль упругости для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях образца с круглым поперечным сечением;

- основная резонансная частота образца при изгибных колебаниях;

- резонансная частота в печи или криогенной камере, измеренная при температуре испытания;

- основная резонансная частота образца при крутильных вибрациях;

- резонансная частота при комнатной температуре в печи или криогенной камере;

G - динамический модуль упругости при сдвиге;

G' - динамический модуль упругости при сдвиге для резонансной частоты при крутильных вибрациях для образца с прямоугольным поперечным сечением;

G" - динамический модуль упругости при сдвиге для резонансной частоты при крутильных вибрациях для образца с круглым поперечным сечением;

L - длина образца;

- динамический модуль упругости при температуре испытания (либо E, либо G);

- динамический модуль упругости при комнатной температуре (либо E, либо G);

m - масса образца;

- поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях, который учитывает конечную толщину образца с прямоугольным поперечным сечением и коэффициент Пуассона;

- поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях, который учитывает конечный диаметр образца с круглым поперечным сечением и коэффициент Пуассона;

- разность между температурой испытаний и комнатной температурой;

t - толщина образца;

- средний коэффициент линейного теплового расширения (мм/мм/°C) при изменении температуры от комнатной до температуры испытаний;

- коэффициент Пуассона.

     4 Сущность метода

Сущность метода заключается в возбуждении колебаний посредством воздействия на образец периодической силой, направленной вдоль его оси. Соответствующие основные резонансные частоты, размеры и масса образца используются для расчета динамического модуля упругости, динамического модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона.

     5 Оборудование

5.1 Генератор звуковой частоты (далее - генератор), генерирующий немодулированные синусоидальные сигналы с нижней границей измеряемых частот не менее 100 Гц и верхней границей не менее 30 кГц.

Дрейф частоты за время измерения не должен превышать 1 Гц/мин.

5.2 Усилитель звуковой частоты должен обеспечивать достаточную выходную мощность, чтобы применяемый излучающий преобразователь мог возбудить любой образец.

5.3 Преобразователи

5.3.1 Излучающий преобразователь, применяемый для возбуждения упругих механических продольных колебаний в образце.

Например, высокочастотный громкоговоритель.

5.3.2 Приемный преобразователь (или детектор), применяемый для преобразования механических колебаний в электрические.

Например, пьезоэлектрический или магнитный индукционный звукосниматель. Допускается также использование емкостного звукоснимателя.

Ширина полосы пропускания по уровню затухания -3 дБ должна составлять не менее 6,5 кГц.

5.4 Усилитель мощности в цепи детектора должен быть акустически согласован с выбранным приемным преобразователем и должен выполнять функцию входного усилителя осциллографа.