ГОСТ 34370-2017 (ISO 527-1:2012) Пластмассы. Определение механических свойств при растяжении. Часть 1. Общие принципы (с Поправкой)

Приложение A
(справочное)

Определение относительного удлинения при пределе текучести

Традиционно относительное удлинение при пределе текучести определяли путем проведения горизонтальной касательной к непрерывно регистрируемой кривой "напряжение - относительное удлинение".

С появлением испытательных машин с компьютерным управлением при оценке кривых "напряжение - относительное удлинение" следовало использовать набор дискретных точечных данных, выбранных согласно параметрам записывающей электроники. В связи с помехами (электронными, механическими) всегда существует некоторый разброс в имеющемся наборе данных, что необходимо учитывать при оценке показателей.

Для определения предела текучести важно следующее:

- пластмассы показывают широкий диапазон различных характеристик "напряжение - относительное удлинение". Области пластической деформации может соответствовать узкий пик (например, акрилонитрил-стирол-акрилат) или широкое плато (например, полиоксиметилен, влажный полиамид 6);

- определение относительного удлинения при пределе текучести включает идентификацию самой высокой точки данных в зоне текучести (необходимое условие);

- в то же время выбранная точка должна быть физически значимой: помехи могут привести к выбору неподходящих точек.

Определение таких точек по цифровым данным можно выполнить различными методами:

- поточечное сравнение для максимального значения. Это простая процедура, но она требует дополнительных проверок для предотвращения ошибочного выбора максимальных значений из-за помех. Это, например, применение подвижного интервала оценки, ширина которого будет зависеть от системы. Система здесь означает комбинированное воздействие свойств материала и экспериментальной установки;

- метод наклона: Этот метод включает большее количество вычислений, но осуществим с помощью компьютера с современным программным обеспечением. Критерий наклона также включает подвижный оценочный интервал, внутри которого рассчитывают наклон линии регрессии кривой "напряжение - относительное удлинение". Этот метод имеет сглаживающий и фильтрующий эффект и сокращает влияние шумов. Кроме того, необходимо определить критерий, для которого наклон был бы показательным для нахождения предела текучести, например:

- середина оценочного интервала, для которого наклон становится отрицательным в первый раз;

- середина оценочного интервала, для которого наклон достигает некоторого предельного положительного значения в первый раз. Можно предложить следующий критерий, применимый к центральной точке подвижного интервала, для которого наклон становится равным или меньше, чем значение напряжения в этой точке

;                                                   (A.1)

- преимущество такого критерия будет заключаться в идентификации только таких относительных удлинений при пределе текучести, которые близки к первому главному изменению наклона кривой "напряжение - относительное удлинение". Значения относительного удлинения при пределе текучести будут меньше, чем определенные современными методами. Этот метод менее полезен для широких пиков текучести;

- для метода наклона правильная ширина оценочного интервала также зависит от системы, и ее идентификация требует от пользователя полного понимания метода испытания и материала. Эти примеры показывают, что существует множество путей для определения относительного удлинения при пределе текучести. Выбор и применение одного из них с целью сопоставимости результатов испытания возможны, но, учитывая существующие машины и различные пакеты программ, это будет напрасной попыткой.

Одним из решений может стать система верификации. Такая система включала бы стандартные наборы данных (кривые "напряжение - относительное удлинение"), для которых соответствующие свойства согласованы экспертами. Такие наборы данных могут поддерживаться любой оценочной программой и применяться для проверки того, вернет ли программа и при каких параметрах "правильные значения". Эта система обеспечит сопоставимость результатов испытания, позволяя использовать различные методы оценки. Аналогичная система была разработана для испытания металлов на растяжение.

Для оценки ширины интервалов относительных удлинений можно использовать формулы

;                                                (A.2)

     
,                               (A.3)

где n - количество точек данных;

- скорость передачи данных машиной, см. формулу (1), с;

- интервал относительных удлинений;

- скорость изменения относительного удлинения, с;

v - скорость траверсы, мм/мин;

L - расстояние между зажимами, мм;

- разрешение, мм;