ГОСТ 33685-2015

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения удельной работы расслоения в условиях сдвига

Polymer composites. Test method for determination of the interlaminar fracture toughness under shear

     

МКС 19.020

Дата введения 2017-01-01

Предисловие

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

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" совместно с Открытым акционерным обществом "НПО Стеклопластик" и Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов"

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 12 ноября 2015 г. N 82-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 ноября 2015 г. N 1975-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33685-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к стандарту ASTM D6671/D6671M-13* "Стандартный метод испытаний межслоевой вязкости разрушения по смешанной моде I+II для однонаправленных композитов с полимерной матрицей, армированных волокнами" ("Standard Test Method for Mixed Mode I - Mode II Inter laminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber Reinforced Polymer Matrix Composites", MOD) путем внесения технических отклонений, изменения структуры, дополнений и исключения отдельных пунктов.

________________

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

Положения примененного стандарта ASTM, которые приняты в настоящем стандарте с модификацией их содержания, приведены в дополнительном приложении ДА.

Положения, разделы и пункты примененного стандарта ASTM, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Сравнение структуры стандарта ASTM со структурой настоящего стандарта приведено в дополнительном положении ДВ.

Текст измененных положений, элементов выделен в стандарте одиночной вертикальной полужирной линией на полях слева (четные страницы) или справа (нечетные страницы) от соответствующего текста.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта ASTM в целях соблюдения принятой терминологии.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
     
     В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на слоистые полимерные композитные материалы (ПКМ), армированные непрерывными волокнами, и устанавливает метод испытания на расслоение ПКМ сдвигом при изгибе образца в виде балки с трещиной с определением удельной работы расслоения в условиях сдвига (мода II).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 1.5-2001 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению

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

ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия

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

ГОСТ 24888 Пластмассы, полимеры и синтетические смолы. Химические наименования, термины и определения (ASTM D883 Пластмассы. Термины, NEQ)

ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ 32794 Композиты полимерные. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ 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 термины по ГОСТ 24888, ГОСТ 32794, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.3 удельная работа расслоения (вязкость межслойного разрушения) при продольном сдвиге (мода II), Дж/мм: Предел отношения изменения упругой энергии, накопленной в образце в виде двухконсольной балки при его нагружении изгибом, к бесконечно малому приращению площади межслойной трещины.

3.4 критическая нагрузка , Н: Нагрузка, определяемая по диаграмме деформирования одним из трех способов (рисунок 1):

- как нагрузка, равная нагрузке начала отклонения диаграммы от линейной, ;

- как нагрузка, равная нагрузке в момент страгивания трещины (момент страгивания трещины определяется визуально), ;

- как нагрузка, равная нагрузке в точке пересечения прямой, выходящей из начала координат, тангенс угла которой на 5% меньше тангенса угла линейного участка диаграммы, .

Рисунок 1 - Типовая диаграмма нагрузка - перемещение

3.5 удельная работа расслоения , Дж/мм: Работа расслоения, равная величине при критической нагрузке .

     4 Сущность метода

     5 Оборудование

5.3 Для фиксирования прогиба образца при испытании используют датчики перемещения. В качестве датчиков перемещения используют механические, оптические экстензометры или другие приборы, обеспечивающие измерение перемещения (прогиба) с максимальной относительной погрешностью не более 0,5% измеряемой величины. Установка датчика прогиба не должна создавать дополнительных нагрузок на образец. Измерение деформации проводят под нагружающей опорой.

5.7 Все используемое оборудование должно быть аттестовано и иметь соответствующие свидетельства поверки и сертификаты калибровки.

     6 Образцы

6.1 Для испытаний применяют образцы однонаправленного ПКМ с четным числом слоев в виде полосы прямоугольного сечения (см. рисунок 2) длиной не менее 140 мм, шириной от 20 до 25 мм и толщиной от 3 до 7 мм (рекомендуемая длина - 200 мм, ширина - 25 мм толщина - 5 мм). Разность толщины образца по всей длине не должна превышать 0,1 мм, ширины - 0,2 мм.

Рисунок 2 - Эскиз образца в форме двухконсольной балки

6.2 На одном конце образца по середине толщины при изготовлении создают начальную трещину расслоения длиной а от 45 до 55 мм, для чего в процессе изготовления образца закладывают полимерную пленку. Для композитов с эпоксидной матрицей, отвержденных при относительно низких температурах не более 177°С или ниже, рекомендуется тонкая пленка, сделанная из политетрафторэтилена. Для композитов с полиимидной, бисмалеимидной или термопластиковой матрицей, которые изготовляются при относительно высоких температурах не более 177°С, рекомендуется тонкая полиимидная пленка. Перед вводом полиимидной пленки в слоистый материал ее необходимо окрасить или сбрызнуть спреем, содержащим смазку для пресс-форм. Толщина пленки должна быть не более 13 мкм.

Число слоев ПКМ по обе стороны от трещины расслоения по мере ее роста должно быть постоянное.