ГОСТ 33498-2015

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод испытания на смятие

Polymer composites. Test method for collapse

МКС 83.120

Дата введения - 2017-01-01

     

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов" совместно с Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 сентября 2015 г. N 80-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 ноября 2015 г. N 1716-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33498-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

5 Настоящий стандарт соответствует стандарту ASTM D 5961/D 5961М* - 10 Standard Test Method for Bearing Response of Polymer Matrix Composite Laminates (Стандартный метод испытания на смятие композитных слоистых материалов с полимерной матрицей).

________________

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

Перевод с английского языка (en).

Степень соответствия - неэквивалентная (NEQ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "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

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты (ПК), армированные углеродными, борными, органическими и другими волокнами, и устанавливает метод определения прочностных характеристик при испытании на смятие при монотонном статическом нагружении образцов до разрушения или до достижения требуемого значения деформации.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

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 ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 диаграмма деформирования: Графическая зависимость между напряжением (нагрузкой) и деформацией (или перемещением).

3.2 деформация смятия: Овализация отверстия в сминаемом образце под действием нагрузки, вычисляемая как отношение изменения диаметра сминаемого отверстия в направлении приложения сминающей нагрузки к диаметру отверстия.

3.3 площадь смятия: Площадь проекции сминающего стержня на плоскость, перпендикулярную к направлению приложения силы, вычисляемая как произведение диаметра стержня на толщину образца.

     4 Сущность метода

4.1 Сущность метода заключается в нагружении с постоянной скоростью деформации образца ПК в виде пластины прямоугольного сечения с отверстием через цилиндрический стержень, вставленный в это отверстие.

4.2 Для получения результатов испытаний образец ПК устанавливают в специально сконструированное приспособление, которое закрепляют в захватах испытательной машины, и прикладывают нагрузку.

4.3 Записывают диаграмму деформирования "напряжение смятия - деформация смятия".

4.4 Предел прочности материала при испытании на смятие определяют по максимальной нагрузке, выдерживаемой образцом. Условную прочность при смятии определяют по нагрузке, соответствующей заданной величине остаточной деформации смятия (относительно упругого участка). Модуль упругости при смятии определяют на начальном линейном участке диаграммы деформирования.

     5 Оборудование для испытаний

5.1 Испытательная машина, обеспечивающая линейное перемещение с заданной постоянной скоростью активного захвата (траверсы) и измерение нагрузки с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины.

5.2 Испытательная машина должна быть оснащена двумя захватами для крепления образца и/или приспособления на смятие и обеспечивать их перемещение с заданной скоростью. Захваты должны обеспечивать достаточное сжатие захватной части образца и/или приспособления, чтобы избежать их проскальзывания и обеспечивать совпадение направления приложения силы с продольной осью образца на протяжении всего времени испытания.

5.3 Для определения предела прочности при смятии образцов испытания проводят в специальном приспособлении, обеспечивающем приложение нагрузки через сминающий стержень на поверхность отверстия образца. Приспособление для испытаний на смятие следует изготовлять из термически упрочненной нержавеющей стали.

5.4 Конструкции рекомендуемых приспособлений для испытания образцов ПК на смятие с одним отверстием приведены в приложениях А, Б, В, образца с двумя отверстиями - в приложении Г, составного образца с одним или двумя отверстиями - в приложении Д. При использовании приспособлений иной конструкции информацию об этом заносят в протокол испытаний.

5.5 В качестве датчиков деформации используют механические, оптические экстензометры или другие приборы, обеспечивающие измерение деформации с максимальной относительной погрешностью не более ±0,5% от измеряемой величины. Датчики деформации устанавливают на лицевой или боковой стороне образца, как показано на рисунке 1.

Установка датчика деформации на образец не должна приводить к повреждению образца. На боковой стороне образца допускается установка одного или двух датчиков деформации. Для приспособлений, приведенных в приложениях Г и Д, невозможна установка датчика деформации на боковой стороне образца. При установке датчика деформации на боковой стороне образца один щуп экстензометра должен контактировать с образцом, а второй - с приспособлением или другим образцом при испытании двух образцов одновременно. Экстензометры надежно закрепляют на образце и приспособлении.

     
Рисунок 1 - Установка датчика деформации

5.6 В качестве сминающего стержня используют стальную шпильку твердостью HRC 64-66 1000 МПа. Также можно использовать заклепку или болт с гайкой с усилием затяжки гайки 7 Н·м. Диаметр стержня составляет 6 мм и не должен отличаться от диаметра отверстия более чем на 75 мкм. При использовании иного сминающего стержня или отклонении размера стержня больше допустимого информация об этом должна быть занесена в протокол испытания.

5.7 Средства измерения ширины и толщины образца должны обеспечивать измерение с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины. Для измерений используют штангенциркуль с погрешностью измерения не более ±0,025 мм по ГОСТ 166.

5.8 При проведении испытаний, отличных от стандартной лабораторной атмосферы [температура - (23±2)°C и относительная влажность - (50±10)%], или невозможности кондиционирования материалов в лабораторных условиях необходимо использовать термокриокамеру, обеспечивающую поддержание заданной температуры в пределах ±3°C и заданного уровня относительной влажности в пределах ±3%.

     6 Образцы

6.1 Для определения прочностных характеристик при смятии образцов ПК применяют образцы с укладкой [45/0/-45/90] для однонаправленных наполнителей и [45/0] - для текстильных тканей, где N - целое число.

При использовании образцов с иной схемой укладки данные о последовательности слоев и их количестве указывают в протоколе испытаний.

6.2 Используют образцы трех типов:

6.2.1 Образец в виде пластины с одним отверстием диаметром 6 мм прямоугольного сечения (рисунок 2), шириной (36±1) мм, длиной не менее 135 мм и толщиной от 3 до 5 мм (рекомендуемая толщина - 4 мм).