Статус документа

ГОСТ Р 56798-2015 Композиты полимерные. Метод определения механических характеристик при изгибе "сэндвич"-конструкций

7 Обработка результатов

7.1 Общие положения

7.1.1 При неизвестном значении модуля упругости внешнего слоя обработку результатов проводят по 7.2.

При известном значении модуля упругости внешнего слоя обработку результатов проводят по 7.3.

7.1.2 Расчеты приведены для материалов внутреннего и внешнего слоев "сэндвич"-конструкций, которые имеют линейную зависимость деформации от нагрузки.

7.2 При неизвестном значении модуля упругости внешнего слоя

7.2.1 По графику зависимости деформации от нагрузки определяют отклонение от линейности, как показано на рисунке 1. Отклонение от линейности определяется в диапазоне нагрузок, при которых рассчитывают жесткость.

Примечание - Отклонение от линейности равно отношению разности деформации и деформации в линейной плоскости и разности деформации и поправки на изначальную нелинейность. Например, отклонение от нелинейности =(1,200-1,122)/(1,200-0,120)=7,2% (см. рисунок 1).

Зависимость деформации от нагрузки считают линейной, если максимальное отклонение составляет не более 10%

1 - поправка на изначальную нелинейность; 2 - отклонение от линейности

Рисунок 1 - Отклонение от линейности

7.2.2 Если образцы по 5.1.1-5.1.6 испытывают по двум схемам нагружения

7.2.2.1 Для каждого образца вычисляют жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции (см. 7.2.6-7.2.12) для серии приложенных нагрузок (см. 6.3) на линейном участке диаграммы.

7.2.2.2 По результатам испытания всех образцов (см. 5.1) вычисляют среднеарифметическое значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции, а также стандартное отклонение и коэффициент вариации (см. 7.4-7.6) для каждого значения нагрузки.

7.2.2.3 Если "сэндвич"-конструкция имеет линейную зависимость деформации от нагрузки, то по результатам вычисления (см. 7.2.2.2) среднеарифметического значения жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции вычисляют среднеарифметическое значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции для всего диапазона приложенных нагрузок.

7.2.3 Если образцы по 5.1.1-5.1.6 испытывают по трем и более схемам нагружения

7.2.3.1 Для каждого образца и каждой пары схем нагружения вычисляют жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции (см. 7.2.6-7.2.12) для серии приложенных нагрузок (см. 6.3) на линейном участке диаграммы.

7.2.3.2 По результатам испытания образца по всем парам схем нагружения вычисляют среднеарифметическое значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции для каждого значения нагрузки.

7.2.3.3 По результатам вычисления (см. 7.2.3.2) среднеарифметического значения жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции для всех образцов вычисляют среднеарифметическое значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции для каждого значения нагрузки.

7.2.3.4 По результатам вычисления (см. 7.2.3.3) среднеарифметического значения жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции вычисляют среднеарифметическое значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции, поперечной жесткости при сдвиге "сэндвич"-конструкции и модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции для всего диапазона приложенных нагрузок.

7.2.4 Испытание по двум схемам нагружения, для каждой из которых используют отдельный набор образцов (см. 5.1.7)

По результатам испытания образцов для каждой схемы нагружения строят график зависимости деформации от нагрузки. Проводят вычисления по 7.2.2.

7.2.5 Испытание по трем и более схемам нагружения, для каждой из которых используют отдельный набор образцов

Выполняют процедуры по 7.2.3 и 7.2.4.

7.2.6 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении а), 6.1.3

7.2.6.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (7)

где - нагрузка при испытании по схеме 1 (см. перечисление а), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление а), 6.1.3), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление а), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление а), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке, при испытании по схеме 2 (см. перечисление а), 6.1.3), мм;

- нагрузка при испытании по схеме 2 (см. перечисление а), 6.1.3), Н.

7.2.6.2 Поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (8)

7.2.6.3 Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле

, (9)

где - толщина "сэндвич"-конструкции, мм;

- толщина внешнего слоя "сэндвич"-конструкции, мм;

- ширина "сэндвич"-конструкции, мм.

7.2.7 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении б), 6.1.3

7.2.7.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (10)

где - нагрузка, при испытании по схеме 1 (см. перечисление б), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление б), 6.1.3) (при условии, что ), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление б), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление б), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 2 (см. перечисление б), 6.1.3), мм;

- нагрузка при испытании по схеме 2 (см. перечисление б), 6.1.3), Н.

7.2.7.2 Поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (11)

Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.2.8 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении в), 6.1.3

7.2.8.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (12)

где - нагрузка, при испытании по схеме 1 (см. перечисление в), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление в), 6.1.3), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление в), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление в), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке, при испытании по схеме 2 (см. перечисление в), 6.1.3), мм;

- нагрузка, при испытании по схеме 2 (см. перечисление в), 6.1.3), Н.

7.2.8.2 Поперечная жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (13)

Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.2.9 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении г), 6.1.3

7.2.9.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (14)

где - нагрузка при испытании по схеме 1 (см. перечисление г), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление г), 6.1.3), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление г), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление г), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 2 (см. перечисление г) 6.1.3), мм;

- нагрузка при испытании по схеме 2 (см. перечисление г) 6.1.3), Н.

7.2.9.2 Поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (15)

7.2.9.3 Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.2.10 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении д), 6.1.3

7.2.10.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (16)

где - нагрузка при испытании по схеме 1 (см. перечисление д), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление д), 6.1.3), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление д), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление д), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 2 (см. перечисление д), 6.1.3), мм;

- нагрузка при испытании по схеме 2 (см. перечисление д) 6.1.3), Н.

7.2.10.2 Поперечная жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (17)

7.2.10.3 Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.2.11 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении е), 6.1.3

7.2.11.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (18)

где - нагрузка при испытании по схеме 1 (см. перечисление е), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление е), 6.1.3), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление е), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление е), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке, при испытании по схеме 2 (см. перечисление е), 6.1.3), мм;

- нагрузка при испытании по схеме 2 (см. перечисление е), 6.1.3), Н.

Поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (19)

Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.2.12 Испытание образцов в соответствии с комбинацией схем нагружения, указанной в перечислении ж), 6.1.3

7.2.12.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (20)

где - нагрузка при испытании по схеме 1 (см. перечисление ж), 6.1.3), Н;

- длина пролета при испытании по схеме 1 (см. перечисление ж), 6.1.3), мм;

- длина пролета при испытании по схеме 2 (см. перечисление ж), 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 1 (см. перечисление ж) 6.1.3), мм;

- деформация образца в середине пролета, соответствующая нагрузке , при испытании по схеме 2 (см. перечисление ж), 6.1.3), мм;

- нагрузка, при испытании по схеме 2 (см. перечисление ж), 6.1.3), Н.

7.2.12.2 Поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (21)

Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.3 При известном значении модуля упругости внешнего слоя

7.3.1 Жесткость при изгибе "сэндвич"-конструкции , Н·мм, вычисляют по формуле

, (22)

где - модуль упругости материала внешнего слоя "сэндвич"-конструкции, МПа;

- толщина материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции, мм.

Толщину материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , мм, вычисляют по формуле

, (23)

где - толщина "сэндвич"-конструкции, мм;

- толщина внешнего слоя "сэндвич"-конструкции, мм.

7.3.2 Поперечную жесткость при сдвиге "сэндвич"-конструкции , Н, вычисляют по формуле

. (24)

7.3.3 Модуль сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции , МПа, вычисляют по формуле (9).

7.4 Среднеарифметическое значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции (поперечной жесткости при сдвиге , модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции ), Н·мм (Н, МПа) вычисляют по формуле

, (25)

где - значение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции (поперечной жесткости при сдвиге, модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции), Н·мм (Н, МПа);

- число образцов.

Результат округляют до третьей значащей цифры.

7.5 Стандартное отклонение жесткости при изгибе "сэндвич"-конструкции (поперечной жесткости при сдвиге , модуля сдвига внутреннего слоя "сэндвич"-конструкции ), Н·мм (Н, МПа), вычисляют по формуле

. (26)

Результат округляют до третьей значащей цифры.

7.6 Коэффициент вариации ,%, вычисляют по формуле

. (27)

Результат округляют до третьей значащей цифры.