• Текст документа
  • Статус
Документ в силу не вступил


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 здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru;

** 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 в 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


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

Настоящий стандарт распространяется на композиты и устанавливает определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом акустического резонанса.

Настоящий стандарт не распространяется на композиты, имеющие крупные неоднородности структуры, например, большие трещины (внутренние или поверхностные) или пустоты.

Примечание - См. ДА.1 (приложение ДА).

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 сечении*, при которой его прогибы вызывают упругие или пластические деформации внутри образца.
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

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;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - основная резонансная частота образца при изгибных колебаниях;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - резонансная частота в печи или криогенной камере, измеренная при температуре испытания;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - основная резонансная частота образца при крутильных вибрациях;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - 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;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - динамический модуль упругости при температуре испытания (либо E, либо G);

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - динамический модуль упругости при комнатной температуре (либо E, либо G);

m - масса образца;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях, который учитывает конечную толщину образца с прямоугольным поперечным сечением и коэффициент Пуассона;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях, который учитывает конечный диаметр образца с круглым поперечным сечением и коэффициент Пуассона;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - разность между температурой испытаний и комнатной температурой;

t - толщина образца;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - средний коэффициент линейного теплового расширения (мм/мм/°C) при изменении температуры от комнатной до температуры испытаний;

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса - 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.

5.5 Осциллограф.

5.6 Частотометр, обеспечивающий измерение частот в диапазоне ±1 Гц.

5.7 Печь обеспечивающая регулирование нагрева и охлаждения, а также перепад температур по длине образца не более ±5°C.

5.8 Криогенная камера обеспечивающая регулирование нагрева и охлаждения, защиту от намерзания и перепад температур по длине образца не более ±5°C.

5.9 Крепление образца

5.9.1 Подвеска из материала, стойкого к условиям испытания, обеспечивающая беспрепятственную вибрацию образца.

При проведении испытаний в условиях высоких или низких температур рекомендуется подвешивать образец на нити (см. рисунок 1).


Рисунок 1 - Крепление образца

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса


1 - к приемному преобразователю; 2 - к излучающему преобразователю; L - длина образца

Рисунок 1


Нить может быть хлопчатобумажная, из кварцевого стекловолокна, проволока из коррозиестойкого сплава никеля (или платины) или платиновая проволока.

5.9.2 Опоры

Если образец устанавливают на опоры, они должны обеспечивать возможность колебания образца в заданном режиме без значительных препятствий.

Опоры должны быть выполнены из пробки, резины или аналогичного материала.

Опоры не должны препятствовать свободному перемещению преобразователя по длине, как показано на рисунке 2.


Рисунок 2 - Установка образца на опоры

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса


а - изгибные вибрации; б - крутильные вибрации

1 - излучающий преобразователь; 2 - приемный преобразователь

Рисунок 2

5.10 Термопара по ГОСТ 6616.

5.11 Весы с погрешностью не более 0,1%.

5.12 Средства измерения геометрических размеров образцов, обеспечивающие измерения с точностью до 0,1%.

Примечание - Включение дополнительных средств измерений необходимо для выполнения п.7.3, 7.5-7.7 настоящего стандарта.

6 Подготовка к проведению испытания

6.1 Требования к образцам

6.1.1 Количество образцов для определения динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона должно быть установлено в нормативном документе или технической документации на композит.

Примечание - Включение дополнительного подпункта приведено в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.7).

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Текст документа вы можете получить на ваш адрес электронной почты, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу uwt@kodeks.ru

ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса

Название документа: ГОСТ Р 57862-2017 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента. Пуассона методом акустического резонанса

Номер документа: 57862-2017

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2017 год
Дата принятия: 31 октября 2017

Дата начала действия: 01 июня 2018
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах