ГОСТ Р 56793-2015. Композиты полимерные. Определение характеристик межслоевой трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении по типу I (моде I) однонаправленно-армированных композитов методом испытания на растяжение двухконсольной балки с торцевой трещиной (DCB-Test) (с Поправкой, с Изменением N 1)

     4 Сущность метода

4.1 Метод заключается в испытании образца многослойного полимерного композитного материала в виде двухконсольной балки с предварительно нанесенной на его конце трещиной по ГОСТ Р 56815 (см. рисунок 1) в условиях нагружения отрывом (тип I, мода I). Образец подвергают циклической нагрузке с заданной частотой по ГОСТ Р 56815.

1 - ось шарнира петли; 2 - вставка; - начальная длина трещины; - ширина образца; - длина образца; - толщина образца

Рисунок 1 - Двухконсольный образец, закрепленный в рояльные петли 2

Результаты, полученные при измерении различных уровней интенсивности высвобождения энергии деформации на серии образцов, позволяют построить кривую G-N, как показано на рисунке 2.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

- максимальная или пиковая интенсивность высвобождения энергии деформации; N - количество циклов до начала расслоения

Рисунок 2* - Кривая G-N

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.

4.2 Двухконсольный образец подвергают циклической нагрузке с заданной частотой по ГОСТ Р 56815 и определяют количество циклов до начала распространения трещины . Для линейной упругости и незначительного прогиба (0,4) соотношение перемещения совпадает с соотношением минимальной и максимальной нагрузки, . Интенсивность высвобождения энергии деформации при циклическом нагружении для трещин в условиях отрыва (по типу I, по моде I), например максимальное значение , рассчитывают при помощи модифицированной теории изгиба балок или другими способами, описанными в ГОСТ Р 56815. В результате испытаний на серии образцов получают зависимость между и для заданной частоты.

(Поправка. ИУС N 4-2017), (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3 Влияющие факторы

4.3.1 Для вычисления значений интенсивности высвобождения энергии деформации предполагают, что упругость имеет линейную зависимость. Данное допущение действительно, когда зона повреждения и/или нелинейной деформации по фронту расслоения небольшая по сравнению с наименьшим размером образца (для данного метода испытания, как правило, это толщина).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3.2 Поскольку при усталостном нагружении материала растет расслоение, может также произойти сшивка волокон, наблюдаемая при испытаниях по ГОСТ Р 56815. Это приводит к торможению распространения усталостного расслоения и уменьшению его скорости, что имеет непосредственное влияние на результаты испытаний. Также изменение скорости распространения расслоения для двухконсольного образца очень высока по отношению к изменению интенсивности высвобождения энергии деформации при циклическом нагружении, поэтому небольшие колебания интенсивности высвобождения энергии деформации приведут к значительному изменению скорости распространения расслоения. По этим двум причинам данный метод не подходит для контроля скорости роста усталостной трещины, но зато он позволяет определить такую величину , при которой по завершении заданного количества циклов распространение трещины не произойдет ( обусловлено конкретным применением).