Методы определения механических характеристик при изгибе (данное приложение заменяет ссылку на международный стандарт ISO 14125, не принятый в качестве международного)
ДА.1 Сущность метода
Метод испытания заключается в трех- или четырехточечном изгибе образца прямоугольного сечения с постоянной скоростью нагружения до момента разрушения или момента, когда деформация растяжения на внешней поверхности образца достигнет некоторого предварительно определенного значения, с определением:
- прочности при изгибе - отношение максимального изгибающего момента к моменту сопротивления сечения при изгибе до разрушения образца;
- модуля упругости при нагружении образца в пределах начального линейного участка диаграммы деформирования;
- максимальной деформации растяжения на внешней поверхности образца;
- диаграммы деформирования в координатах напряжение - прогиб.
ДА.2 Оборудование для испытаний
ДА.2.1 Испытания проводят на испытательной машине, отвечающей требованиям ISO 5893, обеспечивающей линейное перемещение активного захвата (траверсы) с заданной постоянной скоростью и измерение нагрузки с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины.
ДА.2.2 Машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и нагружающим пуансоном при трехточечном нагружении (рисунок ДА.1). При четырехточечном нагружении (рисунок ДА.2) машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и двумя нагружающими пуансонами с возможностью регулирования расстояния между ними. Радиусы закругления краев опор и пуансона приведены в таблице ДА.1. Поверхности опор и пуансона должны быть обработаны не грубее =0,63 мкм и закалены. Их твердость должна быть не менее 40 HRC.
Рисунок ДА.1 - Схема трехточечного нагружения
Рисунок ДА.2 - Схема четырехточечного нагружения
Пролет L (расстояние между опорами) должен быть регулируемым. L=3·L'.
Таблица ДА.1 - Радиусы закругления краев опор и наконечника
Наименование радиуса | Значение, мм |
5,0±0,2 | |
для толщины образца h не более 3 мм | 2,0±0,2 |
для толщины образца h не менее 3 мм | 5,0±0,2 |
ДА.2.3 Опоры должны быть закреплены неподвижно и позволять точно центрировать образец (продольная ось образца должна быть параллельна боковой плоскости траверсы, а центр симметрии образца совпадать с осью приложения нагрузки).
ДА.2.4 Допускаемые отклонения от параллельности поверхностей опор и опорной поверхности пуансона в горизонтальной плоскости - 0,05 мм.
ДА.2.5 Для измерения прогиба применяют датчики перемещения или иные приборы, обеспечивающие измерение деформации с погрешностью не более ±1% от базы датчика деформации.
ДА.2.6 Средства измерения ширины и толщины образца должны обеспечивать измерение с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины. Для измерений следует использовать штангенциркуль с погрешностью не менее ±0,025 мм и микрометр с погрешностью не менее ±0,01 мм.
ДА.2.7 Все используемое оборудование должно быть поверено или иметь соответствующие сертификаты калибровки.
ДА.3 Образцы
ДА.3.1 При испытаниях на трех- и четырехточечный изгиб используют образец в виде полосы прямоугольного сечения без скругленных кромок (таблицы ДА.2-ДА.3).
Таблица ДА.2 - Рекомендуемые размеры образцов для испытания на трехточечный изгиб
Материал | Класс материала | Длина образца , мм | Пролет между опорами L, мм | Ширина b, мм | Толщина h, мм |
Термопласты, армированные прерывистым волокном | I | 80 | 64 | 10 | 4 |
Пластмассы, армированные войлоком, непрерывным маттированным материалом и тканью | II | 80 | 64 | 15 | 4 |
Композитные материалы с E/G, от 5 до 15 (например, материалы, армированные стекловолокном) | III | 60 | 40 | 15 | 2 |
Композитные материалы с E/G от 15 до 50 (например, материалы, армированные углеродным волокном) | IV | 100 | 80 | 15 | 2 |
Допуски | +10 | ±1 | ±0,5 | ±0,2 |