ГОСТ Р 56794-2015 Композиты полимерные. Метод определения стойкости к разрушению под воздействием концентрированной квазистатической вдавливающей нагрузки

     4 Сущность метода

4.1 Плоский образец квадратной формы из композита подвергают концентрированной поперечной нагрузке путем медленного надавливания полусферического наконечника индентора. Результатом определения стойкости к разрушению под воздействием концентрической квазистатической нагрузки являются значение максимальной контактной нагрузки, размер и форма разрушения. Дополнительно при определении стойкости к разрушению под воздействием концентрической квазистатической нагрузки определяют энергию при максимальном смещении индентора и энергию, поглощенную при проведении испытаний.

4.2 Настоящий метод используют для измерения стойкости к разрушению под воздействием концентрической квазистатической нагрузки для образца, который опирается над отверстием с круглым поперечным сечением или который жестко закреплен. Повреждение наносят в поперечном направлении, концентрированную нагрузку (перпендикулярную к плоскости слоистой пластины) прикладывают путем медленного надавливания полусферического индентора с измерителем смещения внутрь лицевой поверхности образца (см. рисунок 1). Полученное повреждение зависит от используемой аппаратуры; нельзя проводить сравнение между результатами испытаний, если они были получены на различном оборудовании и при различных условиях.

1 - индентор; 2 - образец; 3 - опора; F - контактная нагрузка

Рисунок 1 - Определение стойкости к разрушению под воздействием концентрированной квазистатической вдавливающей нагрузки

4.3 Приемлемыми режимами разрушения являются разрушения в центральной части пластинки, на значительном расстоянии от ее краев.

4.4 Мешающие воздействия

4.4.1 Настоящий метод испытаний может быть практически полезен при моделировании зависимости "нагрузка/смещение" в случае ударных нагрузок твердым телом, имеющим большую массу с большим ускорением, которым подвергают малые по размерам пластины. Тем не менее данный метод испытаний не объясняет распространение волн и колебаний в образце, поведение материала образца в зависимости от периода времени или ударные воздействия, в которых преобладают силы инерции.

4.4.2 Реакция образца на поперечную нагрузку зависит от многих факторов, например толщины материала, толщины каждого слоя в укладке, схемы укладки, условий среды, геометрических параметров, геометрических параметров наконечника индентора, а также граничных условий.

4.4.3 Подготовка материала и образца

Несовершенство методов изготовления образцов, отсутствие контроля направления волокон и повреждения, вызванные неправильной обработкой образца, являются известными причинами широкого разброса результатов испытаний композитов в целом. На результат испытаний влияют такие характеристики материала образца как неравномерность толщины, изгибы, шероховатость поверхности, а также несоответствие размерам, указанным в 6.2.

4.4.4 Геометрическая форма образца и место вдавливания

Размер, форма, толщина и схема укладки, также как и место вдавливания, значительно влияют на деформацию образца и динамику образования повреждения образцов. Уровень ортотропности слоистого материала может значительно влиять на образование повреждения. На результат может повлиять то, что сила вдавливания прикладывалась не перпендикулярно к плоскости пластины из слоистого материала.

4.4.5 Характеристики подставки, обеспечивающей опору образца

Геометрическая форма подставки, обеспечивающей опору образца, ее материал, а также стойкость к изгибающему усилию оказывают влияние на результаты испытаний

4.4.6 Неразрушающий контроль

Влияние неразрушающего контроля (НК) зависит от используемого метода, множества возможностей проведения методов, от стажа дефектоскописта и т.д.

4.4.7 Глубина вмятины может "релаксировать" или уменьшаться с течением времени или при воздействии различных условий окружающей среды.

4.4.8 На неслоистых композитах, композитах, армированных волокном в трех измерениях, могут образовываться повреждения, механизмы которых отличны от тех, которые свойственны слоистым материалам.