ГОСТ 24778-81

Группа Л08

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПЛАСТМАССЫ

Метод определения прочности при сдвиге в плоскости листа

Plastics. Methods for shear strength determination in plane of the sheet

Дата введения 1982-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 мая 1981 г. N 2542 срок действия установлен с 01.07.1982 г. до 01.07.1987 г*.

________________

* Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). - Примечание изготовителя базы данных.

Настоящий стандарт распространяется на листовые пластмассы и устанавливает два метода определения прочности при сдвиге в плоскости листа (А и Б), предназначенные для сравнительной оценки пластмасс.

Сущность метода А заключается в измерении разрушающей нагрузки при испытании образца в заданных условиях деформирования путем перекашивания в шарнирной раме жестко закрепленного в ней образца с квадратным рабочим полем.

Сущность метода Б заключается в измерении разрушающей нагрузки при испытании образца в заданных условиях нагружения путем приложения с помощью специального приспособления касательных напряжений, по кромкам квадратного рабочего поля образца.

Метод испытаний выбирают в зависимости от назначения материала с учетом условий его работы в изделии.

Прочность при сдвиге характеризуют величиной касательных напряжений, действующих в момент разрушения в поперечном сечении образца по площадкам, параллельным сторонам его рабочего поля.

При этом могут быть определены следующие деформационные характеристики:

относительный сдвиг при пределе пропорциональности и при разрушении;

предел пропорциональности при сдвиге;

модуль сдвига.

Стандарт не распространяется на пластмассы толщиной листа менее 0,5 мм и на ячеистые пластмассы.

1. АППАРАТУРА, ПРИБОРЫ

1.1. Для проведения испытания применяются:

машина для статических испытаний, разрывная или универсальная, позволяющая проводить испытания на растяжение со скоростью движения подвижного захвата машины 0,5-5 мм/мин и обеспечивающая измерение нагрузки с погрешностью не более 1%;

приспособления для закрепления и испытания образцов (см. обязательные приложения 1 и 2);

микрометр по ГОСТ 6507-78* или любой другой инструмент для измерения толщины образца с погрешностью не более 0,01 мм.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6507-90. - Примечание изготовителя базы данных.

2. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

2.1. Для испытаний по методу А применяют образцы типа I (черт.1), по методу Б - типа II (черт.2). Для более равномерного распределения нагрузки допускается наклеивать на образцы в местах зажима пластмассовые или фанерные накладки толщиной 2-4 мм.

Черт.1

Черт.2

2.2. Размеры образцов в зависимости от типа и размера стороны рабочего поля даны в таблице.

мм

2.3. Толщина образца должна быть равна толщине листа и должна быть от 0,5 до 10 мм. Если толщина листа более 10 мм, то механической обработкой ее доводят до толщины 10 мм, допускается непараллельность поверхностей не более 0,1 мм. Механическую обработку образцов до требуемой толщины проводят с двух сторон, если в нормативно-технической документации на материал нет иных указаний.

2.4. Диаметры отверстий, количество и их расположение следует принимать в соответствии с приспособлением.

2.5. Испытание образцов с =100 мм является предпочтительным. Если под действием напряжений сжатия эти образцы теряют устойчивость, используют образцы с =70 мм. При толщине листа 0,5-2,0 мм используют образцы с =50 мм.

2.6. Если в процессе испытания образцы разрушаются вследствие потери устойчивости, то их склеивают между собой, доводя суммарную толщину образца до размера, обеспечивающего его устойчивость при испытании.

2.7. Допускается для испытания применять образцы трехслойной конструкции, представляющие собой комбинацию двух образцов (обшивок) одного типа, между которыми по площади рабочего поля вклеен слой заполнителя толщиной (например, из пенопласта), а по площади зажимов вклеены металлические вкладыши такой же толщины, что и заполнитель.

Для того, чтобы учесть влияние заполнителя на сопротивление сдвигу трехслойного образца, испытывают образцы с разной толщиной заполнителя, например =10 мм и =20 мм.

2.8. При испытании ортотропных пластмасс образцы вырезают из листов не менее, чем в двух направлениях, так чтобы главные оси симметрии материала были параллельны сторонам рабочего поля образца (испытания на "параллельный" сдвиг) и чтобы главные оси симметрии составляли углы 45° со сторонами рабочего поля образца (испытания на "диагональный" сдвиг).

У ортотропных пластмасс, обладающих неодинаковыми свойствами при растяжении и сжатии в направлении главных осей анизотропии (например, у стеклопластиков по основе и утку) для испытаний на "диагональный" сдвиг, отбирают удвоенное число образцов, которые испытывают при совпадении растягивающего напряжения то с одной главной осью (основа), то с другой главной осью (уток).

2.9. Образцы для испытаний не должны иметь трещин, царапин, вздутий и других видимых дефектов.

2.10. Число образцов должно быть не менее трех. При необходимости статистической оценки свойств исследуемого материала число образцов следует увеличить в соответствии с ГОСТ 14359-69.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423-66.

3.2. Измеряют толщину образца в четырех местах (около угловых точек рабочего поля образца) и вычисляют среднее арифметическое.

3.3. Образец закрепляют в приспособление для испытания и устанавливают на испытательную машину.

3.4. Испытания проводят при постоянной скорости движения подвижного захвата машины, которую выбирают таким образом, чтобы время от момента начала нагружения до разрушения образца составляло (60±30) с. В процессе испытания фиксируют максимальную нагрузку ().

3.5. Деформационные характеристики при сдвиге в плоскости листа - относительный сдвиг при пределе пропорциональности и при разрушении , предел пропорциональности при сдвиге , модуль сдвига определяют в соответствии с рекомендуемым приложением 3.

3.6. В процессе испытания наблюдают за поведением образца, отмечая моменты появления трещин, складок, потрескивания и устанавливают характер его разрушения: трещины от действия напряжений сдвига (размеры, местоположение), складки при потери устойчивости от действия напряжений сжатия, разрывы от действия напряжений растяжения и т.д.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Прочность при сдвиге () в Па вычисляют по формуле

,                                                      (1)

где - максимальная нагрузка, которую выдержал образец при испытании, H;

- длина стороны рабочего поля образца, м;

- толщина образца, м.

За результат испытания принимают среднее арифметическое всех параллельных определений. Статистическую обработку результатов проводят по ГОСТ 14359-69, если это предусмотрено нормативно-технической документацией на материал.

4.2. Прочность при сдвиге () в Па образца, склеенного по толщине из нескольких тонких образцов, без учета влияния клея вычисляют по формуле (1), где - толщина склеенного образца в м, а с учетом влияния клея вычисляют по формуле

,                                            (2)

где - толщина тонкого образца, м;

- число тонких образцов в склеенном образце;

- число слоев клея в образце;

- суммарная толщина слоев клея в склеенном образце, м;

- толщина склеенного образца, м;

- напряжение в клеевых слоях, Па, определяют по графику "напряжение-относительный сдвиг" () для клея при , равном относительному сдвигу при разрушении образца (), который вычисляют по формуле

,                                       (3)

где - коэффициент пропорциональности, Н/м, определяемый по графику "нагрузка на шкале машины () - перемещение подвижного захвата машины ()";

- скорость перемещения подвижного захвата машины, м/с;