ГОСТ Р 57778-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
Определение характеристик при сдвиге в плоскости армирования методом перекашивания пластины
Polymer composites. Determination of in-plane shear properties by the rail shear method
ОКС 83.120
Дата введения 2018-02-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
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 10 октября 2017 г. N 1372-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Д4255/Д4255М-15а* "Стандартный метод определения характеристик при сдвиге в плоскости армирования полимерных композитных материалов методом перекашивания пластины" (ASTM D4255/D4255M-15a "Standard Test Method for In-Plane Shear Properties of Polymer Matrix Composite Materials by the Rail Shear Method", MOD) путем изменения его структуры для приведения в соответствии с требованиями, установленными в ГОСТ 1.5, путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а также не включения отдельных структурных элементов, ссылок и/или дополнительных элементов.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
В настоящий стандарт внесены дополнительные приложения ДА и ДБ в целях приведения эскизов деталей, по которым изготовляют приспособления для испытаний образцов на сдвиг.
Оригинальный текст измененных структурных элементов примененного стандарта АСТМ приведен в дополнительном приложении ДВ. Отдельные структурные элементы изменены в целях соблюдения норм русского языка и технического стиля изложения, а также в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5.
В настоящий стандарт не включены разделы 5, 6, 9, 12, 15, 16, подразделы 1.3-1.6, 3.3, 14.2, пункты 7.2.3, 11.2.2 примененного стандарта АСТМ, которые нецелесообразно применять в российской национальной стандартизации в связи с тем, что они имеют рекомендательный, поясняющий или справочный характер.
Указанные разделы, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДГ.
В настоящем стандарте ссылки на стандарты АСТМ заменены ссылками на соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДД.
Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом*.
________________
* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие", приложении ДД и по тексту документа отмеченные знаком "**", приводятся обычным шрифтом; отмеченный в разделе "Предисловие" знаком "" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.
Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведено в дополнительном приложении ДЕ
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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 распространяется на слоистые полимерные композиты, армированные однонаправленными высокомодульными волокнами, тканными наполнителями и хаотично-ориентированными рубленными волокнами, и устанавливает два метода определения характеристик при сдвиге в плоскости армирования перекашиванием пластины. |
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.401 Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования
ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 3647 Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля
ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 6616 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия
ГОСТ 10292 Стеклотекстолит конструкционный. Технические условия
ГОСТ 12423 (ISO 291:2008)** Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)
ГОСТ 14359 Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования
ГОСТ 21616** Тензорезисторы. Общие технические условия
ГОСТ 28840** Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
ГОСТ 32794** Композиты полимерные. Термины и определения
ГОСТ Р 56813 Композиты полимерные. Руководство по изготовлению пластин для испытания и механической обработке
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 "Национальные стандарты" 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 32794**. |
4 Сущность метода
4.1 Метод А 4.1.1 Плоский образец для испытаний (далее - образец) с отверстиями, расположенными вдоль краев противоположных сторон, закрепляют болтами между двумя парами параллельных стальных планок. Схема приспособления для испытаний по методу А с установленным образцом представлена на рисунке 1. |
|
1 - образец; 2 - тензорезистор; 3 - зажимные планки; 4 - выравнивающая плитка; 5 - скоба
Рисунок 1 - Схема приспособления для испытаний по методу А с образцом
4.1.2 При приложении растягивающей нагрузки к концам приспособления для испытаний по методу А конструкция передает сдвиговые усилия в образец, которые приводят к его поперченному разрушению. Допускается прикладывать сжимающую нагрузку. 4.2 Метод В 4.2.1 Плоский образец с рядами отверстий, расположенными вдоль краев противоположных сторон и на центральной оси образца, зажимают с помощью болтов между тремя парами параллельных планок. Две крайние пары планок установлены на опорной плите, которую крепят к испытательной машине, центральную пару планок направляют через прорезь в верхней части опорной конструкции приспособления для испытаний по методу В. Схема приспособления для испытаний по методу В с установленным образцом изображена на рисунке 2. |
|
- нагрузка, 1 - центральная планка, установленная через прорезь; 2 - образец; 3 - тензорезисторы; 4 - опорная плита
Рисунок 2 - Схема приспособления для испытаний по методу В с образцом
4.2.2 Образец опирается на две крайние пары планок, нагрузка передается центральной парой планок. Сжимающая нагрузка создает сдвиговое напряжение в каждой свободной от зажимных планок секции образца. Нагружают образец вплоть до его разрушения. 4.2.3 Допускается прикладывать растягивающую нагрузку к центральной паре планок, для этого разрывная испытательная машина должна быть оборудована специальным захватом. |
5 Оборудование
5.1 Разрывные и универсальные испытательные машины должны соответствовать требованиям ГОСТ 28840** и обеспечивать нагружение образца с заданной постоянной скоростью. Измерение нагрузки должно осуществляться с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины. 5.2 Приспособление для испытаний по методу А образцов на сдвиг в плоскости армирования представлено на рисунке 3. |
|
Рисунок 3 - Приспособление для испытаний по методу А
5.2.1 Приспособление для испытаний по методу А состоит из двух пар планок с отверстиями, в которые зажимают образец с помощью болтов. Планки с помощью штифтов, пластин и скоб устанавливают на испытательную машину. Приспособление для испытаний по методу А изготавливают по эскизам в соответствии с приложением ДА. 5.3 Приспособление для испытаний по методу В образцов на сдвиг в плоскости армирования представлено на рисунке 4. |
|
Рисунок 4 - Приспособление для испытаний по методу В
5.3.1 Приспособление для испытаний по методу В состоит из трех пар планок с отверстиями, в которые зажимают образец с помощью болтов. Две внешние пары планок прикрепляют к опорной плите, которую, в свою очередь, закрепляют на испытательной машине. Третью (центральную) пару планок устанавливают через прорезь в верхней перекладине, соединяющей крайние пары планок. Приспособление для испытаний по методу В изготавливают по эскизам в соответствии с приложением ДБ. 5.4 Допускается использовать приспособления для испытаний с увеличенным количеством отверстий (до восьми штук) в каждой паре планок для улучшения фиксации образца. 5.5 Штангенциркули по ГОСТ 166 с диапазоном измерения от 0 до 300 мм и погрешностью измерений ±0,1 мм. Микрометры по ГОСТ 6507 со сферическими измерительными поверхностями диаметром от 4 до 6 мм, диапазоном измерения от 0 до 25 мм и погрешностью измерений ±0,01 мм. Допускается применение других средств измерений, обеспечивающих измерение с указанной погрешностью. 5.6 В качестве датчиков деформации используют тензорезисторные розетки по ГОСТ 21616**. Допускается использовать по два одиночных тензорезистора вместо одной тензорезисторной розетки с сохранением направлений измерений деформаций по 7.5. 5.6.1 Номинальная база тензорезисторов должна составлять 3 мм. Допускается использовать тензорезисторы с большим значением номинальной базы при испытании образцов, армированных тканными наполнителями. В таком случае длина тензорезистора должна быть, по меньшей мере, соразмерной с элементарной ячейкой плетения ткани. |
5.6.2 Рекомендуется использовать тензорезисторы с минимальным диапазоном деформации порядка 3%. 5.6.3 Для уменьшения влияния температурных эффектов нагрева тензорезисторов на материалы с низкой проводимостью следует использовать тензорезисторы с высокими значениями сопротивления. Рекомендуемое сопротивление составляет 350 Ом или выше. 5.6.4 Следует использовать минимально возможное напряжение питания тензорезистора (от 1 до 2 В) для исключения его излишнего перегрева, который может повлиять на значение измеряемой деформации из-за разницы между температурным поправочным коэффициентом тензорезистора и коэффициентом теплового расширения материала образца. 5.7 Вместо тензорезисторов допускается использовать бесконтактные оптические экстензометры в качестве датчиков деформации, с классом точности 0,5 по ГОСТ 8.401. 5.8 Термокамера для проведения испытаний при заданных условиях среды (отличных от лабораторных) должна поддерживать температуру в течение испытания с погрешностью ±3°С. Дополнительно термокамера может поддерживать другие параметры окружающей среды во время испытания, например относительную влажность. 5.9 Термопары по ГОСТ 6616. 5.10 Используемое оборудование для испытаний должно быть аттестовано, все средства измерений должны быть поверены. |
6 Образцы для испытаний
6.1 Количество образцов должно быть не менее пяти, если иное не предусмотрено требованиями нормативных документов или технической документации на материал. 6.2 Образец представляет собой прямоугольную панель из слоистого полимерного композита с рядами отверстий. Рекомендуемая толщина образца от 1,3 до 3,2 мм. Образцы с большой толщиной предпочтительны из-за их высокой стойкости к изгибным деформациям. При использовании образцов с большой толщиной необходимо обеспечить выполнение требований по 7.5. 6.2.1 Эскиз образца, испытуемого по методу А, приведен на рисунке 5. |
