ГОСТ Р 56783-2015

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения предела прочности на растяжение перпендикулярно к плоскости "сэндвич"-конструкций

Polymer composites. Method for determination of flatwise tensile strength of sandwich constructions

     

ОКС 83.080

Дата введения 2017-01-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологии" (ФГУП "ВНИИ СМТ") совместно с ОАО "НПО "Стеклопластик" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе аутентичного перевода на русский язык, указанного в пункте 4 стандарта АСТМ, который выполнен ТК 497

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

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 ноября 2015 г. N 2038-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Ц297/Ц297 М-04* "Стандартный метод испытаний на прочность на отрыв от поверхности обшивки панелей типа "сэндвич" (ASTM C297/C297 M-04 "Standard test method for flatwise tensile strength of sandwich constructions"). При этом дополнительные слова, фразы, ссылки, включенные в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации, выделены курсивом**.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом, кроме отмеченного в разделе "Предисловие" знаком "**". - Примечание изготовителя базы данных.    

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5).

Отдельные пункты и подпункты, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов стандартам АСТМ приведены в дополнительном приложении ДБ.

Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведено в дополнительном приложении ДВ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012** (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения прочности на растяжение перпендикулярно к плоскости "сэндвич"-конструкций. Метод применим для "сэндвич"-конструкций с любым материалом внутреннего слоя как с поверхностью непрерывного склеивания (например, пробковое дерево и пенопласты), так и с поверхностью прерывистого склеивания (например, сотовая структура).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:

________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 14766-69 Машины и приборы для определения механических свойств материалов. Термины и определения

ГОСТ 15139-69 Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы)

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ 24888-81 Пластмассы, полимеры и синтетические смолы. Химические наименования, термины и определения

ГОСТ 29127-91 (ИСО 7111-87) Пластмассы. Термогравиметрический анализ полимеров. Метод сканирования по температуре

ГОСТ 32794-2014 Композиты полимерные. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р 50779.11-2000 (ИСО 3534-2-93) Статистические методы. Статистическое управление качеством. Термины и определения

ГОСТ Р 56679-2015 Композиты полимерные. Метод определения пустот

ГОСТ Р 56682-2015 Композиты полимерные. Методы определения объема матрицы, армирующего наполнителя и пустот

ГОСТ Р 56760-2015 Композиты полимерные. Идентификация волокон, наполнителей и материалов внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций из полимерных композитов в компьютерных базах данных. Общие требования

ГОСТ Р 56762-2015 Композиты полимерные. Метод определения влагопоглощения и равновесного состояния

ГОСТ Р 56785-2015 Композиты полимерные. Метод испытания на растяжение плоских образцов

ГОСТ Р 56806-2015 Композиты полимерные. Идентификация полимерных композитов в электронных базах данных

ГОСТ Р 56807-2015 Композиты полимерные. Внесение результатов испытаний механических свойств полимерных композитов в электронные базы данных. Общие требования

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 за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 14766, ГОСТ 24888, ГОСТ 32794, ГОСТ Р ИСО 5725-1 и ГОСТ Р 50779.11.

Примечание - В случае расхождения в терминах, ГОСТ 32794 имеет приоритет перед другими документами.

     4 Сущность метода

4.1 К "сэндвич"-конструкции прикладывают одноосную растягивающую нагрузку перпендикулярно к плоскости листов. Нагрузка передается на "сэндвич"-конструкцию через нагружающие блоки большой толщины, которые приклеивают к материалам внешнего слоя "сэндвич"-конструкций или непосредственно к материалу внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций.

4.2 Единственными приемлемыми режимами разрушения являются внутренние разрушения "сэндвич"-конструкции. Разрушение адгезионного слоя между нагружающим блоком и "сэндвич"-конструкцией не является приемлемым режимом разрушения.

4.3 Влияющие факторы

4.3.1 Материал и подготовка образцов

Несовершенство методов изготовления образцов и повреждения, вызванные неправильной обработкой образца, являются известными причинами широкого разброса результатов испытаний композитов и "сэндвич"-конструкций в целом.

На результат испытаний влияют такие характеристики материала образца как непостоянство плотности материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций и степень отверждения материала внешнего и адгезионного слоя "сэндвич"-конструкций. Среди важных аспектов подготовки образцов, влияющих на разброс результатов, присутствуют такие как наличие неполного или неравномерного склеивания материалов внутреннего и внешних слоев "сэндвич"-конструкций, перекос элементов материалов внутреннего и внешних слоев "сэндвич"-конструкций, наличие стыков, полостей и других разрывов структуры материалов внутреннего и внешних слоев "сэндвич"-конструкций, выпуклость и шероховатость поверхности.

4.3.2 Центрирование и выравнивание системы

В системе для проведения испытаний делают все возможное для устранения избыточного изгиба, так как избыточный изгиб влечет преждевременное разрушение. Изгиб может возникнуть в результате неправильной центровки захватов, плохой подготовки образца или плохой центровки нагружающих блоков и приспособления для нагружения. При каких-либо сомнениях в отношении центровки для конкретной машины для испытания следует проверить центровку в соответствии с описанием, приведенным в ГОСТ Р 56785.

4.3.3 Геометрические параметры

На предел прочности на растяжение перпендикулярно к плоскости "сэндвич"-конструкций влияют такие факторы, как геометрические параметры сот материала внутреннего слоя сэндвич-"конструкций" (форма, плотность, ориентация), толщина материала внутреннего слоя сэндвич-"конструкций", форма образца (отношение длины и ширины) и толщина адгезионного слоя сэндвич-"конструкций" и толщина материалов внешних слоев сэндвич-"конструкций".

4.3.4 Окружающая среда

На результаты влияют условия окружающей среды, при которых проводят испытания. Образцы, испытываемые при разных условиях, могут проявлять существенные различия как в прочностных характеристиках, так и в режиме разрушения.

4.3.5 Кондиционирование

Поскольку недопустимо приклеивать нагружающие блоки к образцу, прошедшему кондиционирование, выполняют операцию приклеивания до такого кондиционирования. Наличие приклеиваемых блоков не влияет на степень впитывания влаги в образец.

     5 Аппаратура

5.1 Микрометры

На неровных поверхностях, таких как боковая поверхность лицевых листов, используют микрометры со сферической измерительной поверхностью номинальным диаметром 4-5 мм, а на механически обработанных кромках или гладких обработанных поверхностях - с плоскими измерительными поверхностями. Точность измерительных инструментов должна соответствовать снимаемым показаниям и находиться в пределах 1% длины, ширины и толщины образца. При стандартных геометрических размерах образца для измерения толщины, длины и ширины желательно использовать измерительный инструмент с точностью измерений ±25 мм.

5.2 Приспособление для нагружения

Приспособление для нагружения должно быть самоцентрирующимся и не должно вызывать эксцентрических нагрузок. Подходящий тип приспособления для нагружения показан на рисунке 1.

Рисунок 1 - Приспособление для нагружения для определения предела прочности на растяжение перпендикулярно к плоскости "сэндвич"-конструкций

Нагружающие блоки должны быть достаточно жесткими, чтобы при нагружении материалов внешних слоев и материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций оставаться практически плоскими. Выяснено, что нагружающие блоки толщиной от 40 до 50 мм обеспечивают удовлетворительные результаты. Разрешенные допуски для нагружающих блоков (а также требования по центровке) приведены на рисунке 2.

1, 2 - нагружающий блок; 3 - образец

Рисунок 2 - Общий вид склеенного сборочного узла

5.3 Машина для испытания

5.3.1 Испытания проводят на разрывных и универсальных машинах для испытания, обеспечивающих растяжение образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки с погрешностью не более 1% измеряемой величины, а также возможность регулирования скорости нагружения образца.

5.4 Камера кондиционирования

При необходимости кондиционирования образцов в условиях, отличных от лабораторных условий, требуется камера кондиционирования с контролируемыми уровнями температуры и влажности, которая должна обеспечивать возможность поддержания требуемой температуры с погрешностью 3°C и требуемого уровня относительной влажности с погрешностью 3%. Условия в камере должны контролироваться непрерывно автоматически или вручную с установленной периодичностью.