Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

35 страниц

487.00 ₽

Купить ГОСТ Р 56790-2015 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на полимерные композиты, армированные высокомодульными волокнами, и устанавливает методы определения прочности на смятие и трансферной прочности ламинатов, соединенных двумя болтами, при испытании на двойное смятие при растяжении или сжатии (методы А и В) или на одинарное смятие при растяжении или сжатии (метод Б).

 Скачать PDF

Консультация по подбору ГОСТабесплатно

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Сущность метода

5 Оборудование

6 Подготовка к проведению испытаний

7 Проведение испытаний

8 Обработка результатов измерений

9 Протокол испытаний

Приложение А (рекомендуемое) Приспособление для испытаний по методу А

Приложение Б (рекомендуемое) Приспособление для испытания по методу В

Приложение В (рекомендуемое) Приспособление для испытания на сжатие (методы Б и В)

Приложение Г (рекомендуемое) Примеры разрушений

Приложение ДА (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем стандарта АСТМ

 
Дата введения01.01.2017
Добавлен в базу01.02.2017
Актуализация01.02.2020

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

27.11.2015УтвержденФедеральное агентство по техническому регулированию и метрологии2047-ст
ИзданСтандартинформ2016 г.
РазработанТК 497
РазработанОАО НПО Стеклопластик
РазработанОбъединение юридических лиц Союз производителей композитов

Polymer composites. Method for determination of bearing strength and bypass strength of laminates connected to one another by two bolts

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР

56790-

2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения прочности на смятие и трансферной прочности ламинатов, соединенных двумя болтами

Издание официальное


Москва

Стандартинформ

2016


Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «НПО Стеклопластик» совместно с Объединением юридических лиц «Союз производителей композитов» на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ТК497

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. №2047-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Д7248/Д7248М—12 «Метод испытаний на реакцию взаимодействия нагрузки/перепуска композитных материалов с полимерной матрицей при использовании образцов с двумя крепежными деталями» (ASTM D7248/D7248M—12 «Standard Test Method for Bearing/Bypass Interaction Response of Polymer Matrix Composite Laminates Using 2-Fastener Specimens») путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5 (подраздел 3.1), путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а также невключения отдельных структурных элементов.

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

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

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)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Ширину образца измеряют в сечении каждого отверстия, проходящем через диаметр отверстия. За ширину образца принимают среднее арифметическое значение, вычисленное по результатам всех измерений.

Толщину образца измеряют с двух противолежащих от отверстий сторон. За толщину образца принимают среднее арифметическое значение, вычисленное по результатам всех измерений.

Расстояние от края отверстия до длинной стороны образца измеряют от каждого отверстия до каждой длинной стороны. За расстояние от края отверстия до длинной стороны образца принимают среднее арифметическое значение, вычисленное по результатам всех измерений.

Диаметр болта измеряют в месте его контакта с образцом.

6.7 Калибровка образцов и приспособлений для испытаний по методу В

6.7.1    Калибровка приспособления для испытания

6.7.1.1    Нумеруют пластины приспособления для испытания.

6.7.1.2    Калибровку приспособления для испытания проводят при условиях, при которых проводят испытания образцов композитного материала.

6.7.1.3    В зависимости от типа приспособления для испытания устанавливают пластины приспособления для испытания в испытательную машину по одной из схем, приведенных на рисунках 5 и 6. Продольные оси пластин приспособления для испытания должны совпадать с прямой, соединяющей точки крепления захватов в испытательной машине.

Усилие затяжки болтов должно быть от 0,6 до 1,2 Н ^м.

6.7.1.4    Для измерения деформации устанавливают датчики деформации (см. рисунок 5 или 6).

6.7.1.5    Задают скорость перемещения активного захвата испытательной машины 2 мм/мин.

6.7.1.6    Пластины приспособлений для испытаний равномерно нагружают с заданной скоростью вплоть до рассчитанной максимальной допустимой нагрузки Ртах.

Максимальную допустимую нагрузку Pmax, Н, вычисляют по формуле

(10)

„    1,1Р//сп

Ртах =---

где Рд — предполагаемая разрушающая нагрузка при смятии, Н;

к—предполагаемая доля от общей нагрузки, передаваемая на приспособления для испытания по методу В через крепеж; п — количество пластин, используемых при калибровке приспособления для испытания (см. рисунок 5 или 6).

Предполагаемую долю от общей нагрузки, передаваемую на приспособления для испытания по методу В через крепеж к, вычисляют по формуле

к=     ,    (11)

2 Ср + Cs + 2 Ср

где Ср — эластичность образца композитного материала, мм/Н;

Cs — упругость пластин приспособления для испытания, мм/Н;

CF — упругость крепежа, мм/Н.

Эластичность образца композитного материала Ср, мм/Н, вычисляют по формуле

СР =-L--,    (12)

tPWpExP

где L — расстояние между осевыми линиями крепежа, мм; tp — толщина образца композитного материала, мм; wp — ширина образца композитного материала, мм;

ЕхР — модуль упругости образца композитного материала, МПа.

(13)

Упругость пластин приспособления для испытания Cs, мм/Н, вычисляют по формуле

tswsExs

где ts — толщина пластины приспособления для испытания, мм; ws — ширина пластины приспособления для испытания, мм;

ExS — модуль упругости пластины приспособления для испытания в осевом направлении, МПа.

ГОСТ Р 56790-2015

1 —датчик деформации; 2— приспособление для испытания с пазом

Рисунок 5 — Схема калибровки приспособлений для испытаний с пазом


1 — прокладка; 2 — датчик деформации;

3 — приспособление для испытания без паза

Рисунок 6 — Схема калибровки приспособлений для испытаний без паза


Верхний захват    Верхний    захват

Упругость крепежа CF, мм/Н, вычисляют по формуле

q _ 8(2fs + Ф)(1 + vf) + 64(8fJ + 16f|-tP + 8fgfp + tp) + 2ts + tP + 1 + 2 F 3-K-EF-dp    192-к-Ep-dt ts-tp-Ep ts-ExS tP-ExP

где vF — коэффициент Пуассона крепежа;

EF — модуль упругости крепежа, МПа; dF — диаметр крепежа, мм.

6.7.1.7 В ходе нагружения записывают значение деформации в зависимости от нагрузки и строят график «нагрузка — деформация». Значения регистрируют непрерывно или через регулярные интервалы так, чтобы при проведении испытания было записано не менее 100 значений.

6.7.2 Калибровка образца

6.7.2.1 Калибровку образцов проводят при условиях, аналогичных условиям испытаний.

9

6.7.2.2 В зависимости от типа прилагаемой нагрузки устанавливают образцы в испытательную машину по одной из схем, приведенных на рисунках 7 и 8. Продольные оси образцов должны совпадать с прямой, соединяющей точки крепления захватов в испытательной машине.

Верхний захват

1 — приспособление для испытания (см. 5.4.4); 2 — датчик деформации;3 — образец

Рисунок 8 — Схема калибровки образца при приложении сжимающей нагрузки


Верхний захват

1 — датчик деформации; 2 — образец

Рисунок 7 — Схема калибровки образца при приложении растягивающей нагрузки


Усилие затяжки болтов должно быть от 0,6 до 1,2 Н • м.

6.7.2.3    Для измерения деформации устанавливают датчики деформации (см. рисунки 7 или 8).

6.7.2.4    Задают скорость перемещения активного захвата испытательной машины 2 мм/мин.

6.7.2.5    Образцы равномерно нагружают с заданной скоростью вплоть до рассчитанной максимальной допустимой нагрузки Ртах.

Максимальную допустимую нагрузку Ртах вычисляют по формуле (10) или принимают равной 0,8 • Fxbr-yield, где/=xbr-yield — предел текучести при смятии композитного материала.

6.7.2.6    В ходе нагружения записывают значение деформации в зависимости от нагрузки и строят график «нагрузка —деформация». Значения регистрируют непрерывно или через регулярные интервалы так, чтобы при проведении испытания было записано не менее 100 значений.


7 Проведение испытаний

7.1    Испытания при нормальной температуре проводят в помещении или закрытом объеме при тех же условиях, при которых проводилось кондиционирование, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

Испытания при повышенных и пониженных температурах проводят в климатических камерах. Температуру испытаний определяют в соответствии с нормативным документом или технической документацией на изделие.

При проведении испытаний в условиях повышенных и пониженных температур время, необходимое для полного прогрева или охлаждения образца до его испытания, следует задавать в нормативном документе или технической документации на изделие.

7.2    При испытании на растяжение по методу А закрепляют на образце приспособление для испытания, как показано на рисунке 9.

При испытании на растяжение по методу В закрепляют на образце приспособление для испытания, как показано на рисунке 10.

1 - образец; 2 - прокладка; 3 - приспособление    1    _    образец;    2    -    приспособление    для    испытания

для испытания

Рисунок 10 — Закрепление приспособления для испытания по методу В


Рисунок 9 — Закрепление приспособления для испытания по методу А


11


При испытании на сжатие по методу Б или В закрепляют на образце приспособление для испытаний, как показано на рисунке В.1 приложения В.

7.3    Образец устанавливают в захватах испытательной машины так, чтобы его продольная ось совпала с прямой, соединяющей точки крепления захватов в испытательной машине.

После установки приспособления для испытания с образцом в захваты испытательной машины проверяют усилие затяжки болтов и при необходимости затягивают их до значения 7 Н • м. При испытании на сжатие по методу Б или В проверяют зазор между опорной пластиной и длинным зажимом, который должен быть не более 0,12 мм. Если зазор более 0,12 мм, между опорной пластиной и длинным зажимом вставляют регулировочную прокладку. Проверяют зазор между длинными и короткими зажимами, который должен быть не более (0,05 + 0,05) мм.

7.4    Для измерения деформации смятия устанавливают датчики деформации на боковых сторонах образца, как показано на рисунке 11.

При испытании по методу Б один конец датчика деформации устанавливают на боковой поверхности одной из полос (см. 6.3.1) между отверстиями для крепежа, второй конец датчика — на боковой поверхности второй полосы.

Номинальная база датчиков деформации должна быть 50 мм. Отклонение от номинальной базы — в пределах+10 %.

При испытании по методу В устанавливают датчики деформации на лицевых сторонах образца и на приспособлении для испытания, как показано на рисунках 10,12 и 13. Номинальная база датчиков должна быть 3 мм, напряжение — 1 или 2 В, сопротивление — не менее 350 Ом. Отклонение от номинальной базы — в пределах ±20 %.

7.5    Задают скорость перемещения активного захвата испытательной машины, равную 2 мм/мин.

7.6    Образец нагружают до тех пор, пока нагрузка не уменьшится до 30 % от начально достигнутого максимального значения силы.

При нагружении сжимающей нагрузкой необходимо следить за тем, чтобы не повредить приспособление для испытания, испытание останавливают после того, как активный захват испытательной машины переместится на 4,5 мм.

7.7    В ходе нагружения записывают значение деформации в зависимости от нагрузки. Значения регистрируют непрерывно или через регулярные интервалы так, чтобы при проведении испытания было записано не менее 100 значений.

7.8    При испытании по методу В:

7.8.1 Записывают значение деформации пластины № 1 приспособления для испытания sD(ot каждого установленного датчика деформации при значении нагрузки Р= Ртах, где Ртах — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца.

Примечание — Номера пластинам приспособления для испытания присваивают произвольно.

По деформации sD/ определяют нагрузку используя данные, полученные в ходе калибровки (см. 6.7.1.7) приспособления для испытания. При проведении калибровки по схеме, приведенной на рисунке 5, нагрузку PDi делят на два. Вычисляют среднее значение нагрузки Р01.

Среднее значение нагрузки для пластины № 1 приспособления для испытания ^D1> Н, вычисляют

по формуле

П

Рт=м-,    <15)

п

где PDi — нагрузка, соответствующая sD/, Н;

п — количество датчиков деформации.

7.8.2    Повторяют измерение деформации sD/ и определение PDiдля пластины № 2 приспособления для испытания и вычисляют Pd2 по формуле (15).

7.8.3    Записывают значение деформации образца ss/ от каждого установленного датчика деформации при значении нагрузки Р = Ртах.

По деформации sS( определяют нагрузку PSr используя данные, полученные в ходе калибровки образца (см. 6.7.2.6). Вычисляют среднее значение нагрузки Psno формуле (15), подставляя PSi вместо Рог

7.9 При возникновении переходной области или начального разрушения слоя записывают значение нагрузки и деформации смятия.

Записывают значение максимальной нагрузки, предшествующей разрушению образца.



1 — измерительная база; Cl, С2 — датчики деформации, установленные на боковой стороне образца

Рисунок 11 — Установка датчиков деформации на боковых сторонах образца


13


Рисунок 13 — Установка датчиков деформации при испытании на сжатие

1 — датчик деформации на образце;2 — датчики деформации на приспособлении для испытания

1 — датчик деформации на приспособлении для испытания; 2 — датчики деформации на образце

Рисунок 12 — Установка датчиков деформации при испытании на растяжение

7.10    По окончании испытаний оценивают тип и местоположение разрушения (повреждения) каждого отверстия и болта, используя специальное идентификационное обозначение в соответствии с таблицей Г.1 приложения Г.

Идентификационное обозначение разрушения включает в себя четыре символа.

7.11    Если разрушение образцов происходит не в отверстиях (см. рисунки Г.6—Г. 15 приложения Г) или разрушение произошло вследствие дефекта образцов, результаты испытания не учитывают и проводят повторные испытания на новом образце.

Если характер разрушения образца соответствует одному из типов разрушения, приведенных на рисунках Г.1—Г.5 приложения Г, обработку результатов испытания проводят по ГОСТ 33498.

8 Обработка результатов измерений

8.1 Максимально допустимую трансферную прочность в полном поперечном сечении при растяжении Fx9r-byp-\ МПа, вычисляют по формуле

pgr_byp_t — ^max    (16)

х    А

где Ртах — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца, Н;

А — площадь полного поперечного сечения (без учета отверстия), мм2.

ГОСТ Р 56790-2015

8.2 Максимально допустимую трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении при растяжении рхпе1-Ьур-‘, МПа, вычисляют по формуле

(17)

;net_byp_t _ (1 —к) Ргг

где к — доля от общей нагрузки, передаваемая на образец через крепеж.

8.2.1    При испытании по методу А, к = кг При испытании по методу Б, к = /с, при расчете трансферной прочности для полосы 1 (см. 6.3) или к = к2 при расчете трансферной прочности для полосы 2. При испытании по методу В, к = kD.

Примечание — Номера полос, из которых изготавливают составной образец, присваивают произвольно.

8.2.2    Долю от общей нагрузки, передаваемую на образец через крепеж № 1 (см. рисунок 14), при испытании по методу А кл вычисляют по формуле

(18)

кл =

2 Ср + Ср2

(2 СР + Cs + Ср| + CF2)

где CF2 — упругость крепежа № 2, мм/Н;

CF1 — упругость крепежа № 1, мм/Н.

8.2.3    Эластичность образца композитного материала Ср, мм/Н, вычисляют по формуле (12).

8.2.4    Упругость пластин приспособления для испытания Cs, мм/Н, вычисляют по формуле

(19)

Cs =    ^    ^

ZcM'WcM'EvCM t Qo ‘ Woo ‘ Evco

где L1 — расстояние от осевой линии крепежа № 1 до утолщенной части пластины приспособления для испытания, мм;

fs1 — толщина пластины приспособления для испытания в утоненной части, мм; ws1 — ширина пластины приспособления для испытания, мм;

2 — расстояние от осевой линии крепежа №2 до утоненной части пластины приспособления для

ExS 1 — модуль упругости пластины приспособления для испытания в осевом направлении, МПа;

Lt

is2 — толщина пластины приспособления для испытания в утолщенной части, мм; ws2 — ширина пластины приспособления для испытания, мм;

ExS2 — модуль упругости пластины приспособления для испытания в осевом направлении, МПа. 8.2.5 Упругость крепежа № 1 CF1, мм/Н, вычисляют по формуле

= 8(2fs1 + /р)(1 +Vpi) + 64(8/fi + 16/fi - tP + 8/s1/p + tp) + 2tst+tP +    1    +    2

испытания, мм;

(20)

Зя-Epi - df

t.

192 n-EFVdf

гдеур, — коэффициент Пуассона крепежа № 1;

EF1 — модуль упругости крепежа № 1, МПа; d2 — диаметр крепежа № 1, мм.

8.2.6 Упругость крепежа № 2 CF2, мм/Н, вычисляют по формуле

(21)

п _ 8(2fS2 +fF)(1 + vF2) ^ 64(8f|2 + 16f|2 tP + 8fS2fF + tp) 2/32 +tP

^F2--*-+    _    .i    +     :-——

rflevpg — коэффициент Пуассона крепежа № 2;

Ер2 — модуль упругости крепежа № 2, МПа; d2 — диаметр крепежа № 2, мм.

8.2.7    Долю от общей нагрузки, передаваемую на образец через крепеж № 2 (см. рисунок 14), при испытании по методу А к2 вычисляют по формуле

к2=-\-Ь.    (22)

8.2.8    Долю от общей нагрузки, передаваемую на образец через крепеж № 1 (см. рисунок 15), при испытании по методу Б и при использовании одинаковых по толщине полос (см. 6.3.1) /с, вычисляют по формуле

к'[ = к2 = 0,5.    (23)

15

Рисунок 14 — Доля от общей нагрузки, передаваемая на образец через крепеж № 1


8.2.9 Долю от общей нагрузки, передаваемую на образец через крепеж № 1 (см. рисунок 15), при испытании по методу Б и при использовании разных по толщине полос кл вычисляют по формуле

(24)


к\ =


(Cgl + CS2 + CF1 + CF 2 )


где CS1 — эластичность пластины № 1 (см. рисунок 15), мм/Н;

CS2 — эластичность пластины № 2 (см. рисунок 15), мм/Н.

8.2.10    Эластичность пластины № 1 CS1, мм/Н, вычисляют по формуле

Csi = --—,

fS1' WS1 'fcxS1

где fs1 — толщина полосы № 1, мм; ws1 — ширина полосы № 1, мм;

ExS1 — модуль упругости полосы № 1 в осевом направлении, МПа.

8.2.11    Эластичность пластины № 2 ^S2> мм/Н, вычисляют по формуле

L


(25)


Cs2 ~


ts2 4 WS2 ' ^xS2


(26)


где ts2 — толщина полосы № 2, мм; ws2 — ширина полосы № 2, мм;


~xS2


модуль упругости полосы № 2 в осевом направлении, МПа.


8.2.12 Упругость крепежа № 1 CF1, мм/Н, вычисляют по формуле q _ 32(fg! + /S2)(1 + vFi) + 64(f^ + 5/^ tS2 +5tsJs2 +/1г) + 2/^ + f


9л ■ EF1 • d(


^S1 'ts2'EF1


/si 'Ext


(27)


S2 ' cxS2


8.2.13 Упругость крепежа № 2 CF2, мм/Н, вычисляют по формуле

q - 32 (/g| + /S2)(1 + VF2) + 64(/|i + 5/|i '^S2 + 5fs/s2 + /32) + 2/^ + /S2


9я • £F2 • d


40 nEF2d\


/si '^xSI


/s2 ' ExS2


(28)


8.2.14 Долю от общей нагрузки, передаваемую на образец через крепеж № 2 (см. рисунок 15), при испытании по методу Б и при использовании разных по толщине полос к2 вычисляют по формуле (22).


Рисунок 15 — Доля от общей нагрузки, передаваемая на образец через крепеж № 2


ГОСТ Р 56790-2015

8.2.15 Долю от общей нагрузки, передаваемую на приспособление для испытания, при испытании по методу В kD вычисляют по формуле

kD = р°1 + рР2 .    (29)

Fnax

Долю от общей нагрузки, передаваемую на приспособление для испытания, при испытании по методу В ks вычисляют по формуле

ks=*-.    <3°)

р

1 max

8.3    Максимально допустимую трансферную прочность в полном поперечном сечении при сжатии Рх-ЬУР-с, МПа, и максимально допустимую трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении Рхпе-ьур_с; МПа, при сжатии вычисляют по формуле

р grbypc _ р net_byp_c _ (1 к) • ^тах    (31)

хх    А

8.3.1 При испытании по методу А, к = к^ (см. 8.2.2). При испытании по методу Б, к = к^ (см. 8.2.8 или 8.2.9) при расчете трансферной прочности для полосы 1 (см. 6.3), или/с = /с2(см. 8.2.8 или 8.2.14) при расчете трансферной прочности для полосы 2. При испытании по методу В, к = 1 -/с5(см. 8.2.15).

8.4    Напряжение смятия , МПа, вычисляют по формуле

(32)

где Р, — значение нагрузки в /'-й точке диаграммы деформирования, Н; h — толщина образца, мм;

D — диаметр отверстия образца, мм.

Предел прочности на смятие Fbr-byP, МПа, вычисляют по формуле

(33)

р br byp _ к ■ Ртах

h-D

(§1/ + §2/) 2KD


(34)


hr


В зависимости от прикладываемой нагрузки к определяют по 8.2.1 или 8.3.1.

8.5 Деформацию смятия sfr вычисляют по формуле

где5,(-— показания перемещения датчика деформации С1 (см. рисунок 11)в/'-й точке диаграммы деформирования, мм;

82, — показания перемещения датчика деформации С2(см. рисунок 11)в/'-й точке диаграммы деформирования, мм;

К — коэффициент, равный 1 при испытании по методу А и В и равный 2 при испытании по методу Б.

8.6 Среднее арифметическое значение максимально допустимой трансферной прочности в полном поперечном сечении при растяжении Ах9-Ьур-‘, МПа (максимально допустимой трансферной

прочности в ослабленном поперечном сечении при растяжении Fxnet-byp-\ МПа, максимально допусти

мой трансферной прочности в полном поперечном сечении при сжатии Fxgr-byp-c, МПа и напряжения смятия aj>r, МПа) определяют по ГОСТ 14359 (подраздел 4.3).

8.7 Стандартное отклонение максимально допустимой трансферной прочности в полном поперечном сечении при растяжении <7Fgr_byp_t, МПа, вычисляют по формуле

(35)

^^/=gr_byp_t ^ _п ,^gr_byp_t^

=gr_byp_t

м_

п -1

где F^-byp-li — единичное значение максимально допустимой трансферной прочности в полном поперечном сечении при растяжении, МПа;

_п — число наблюдений;

Fx9r-byp-t — среднееарифметическоезначениемаксимальнодопустимойтрансферной прочностив полном поперечном сечении при растяжении, МПа.

17

ГОСТ Р 56790—2015

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................2

4    Сущность метода.....................................................4

5    Оборудование.......................................................4

6    Подготовка к проведению испытаний........................................4

7    Проведение испытаний................................................11

8    Обработка результатов измерений.........................................14

9    Протокол испытаний..................................................18

Приложение А (рекомендуемое)    Приспособление для    испытаний по методу А...............20

Приложение Б (рекомендуемое)    Приспособление для    испытания по методу В...............21

Приложение В (рекомендуемое)    Приспособление для    испытания на сжатие (методы Б и В)......22

Приложение Г (рекомендуемое)    Примеры разрушений.............................26


8.8 Стандартное отклонение максимально допустимой трансферной прочности в ослабленном поперечном сечении при растяжении о net_byP_t, МПа, вычисляют по формуле

^X


^cnet_byp_t

ГХ


|pnet byp t z pnet byp t1


П-1


(36)


где /=хпе‘-Ьур_‘. — единичное значение максимально допустимой трансферной прочности в ослабленном поперечном сечении при растяжении, МПа;

_п    —    число наблюдений;

Fxnet-byp_t — среднее арифметическое значение максимально допустимой трансферной прочности


в ослабленном поперечном сечении при растяжении, МПа.

8.9 Стандартное отклонение максимально допустимой трансферной прочности в полном поперечном сечении при сжатии о gr_Ьур_с, МПа, вычисляют по формуле

hx    __


„дг.ьур.с -

UX


n-1


(37)


где p9r-byp-c/ — единичное значение максимально допустимой трансферной прочности в полном поперечном сечении при сжатии, МПа;

_п — число наблюдений;

рдг_ьур_с — среднее арифметическое значение максимально допустимой трансферной прочности в полном поперечном сечении при сжатии, МПа.

8.10 Стандартное отклонение напряжения смятия о Ьг, МПа, вычисляют по формуле


ГГ — I '=1

G_br I-


Е_6г2    „    -bi

Ф , -п ■ а,


(38)


п-1


где — единичное значение напряжения смятия, МПа; п — число наблюдений; of — среднее арифметическое значение напряжения смятия, МПа.

8.11 Коэффициент вариации Кв, %, вычисляют по ГОСТ 14359 (подраздел 4.6).


9 Протокол испытаний


Результаты проведения испытаний оформляют в виде протокола, содержащего:

-    ссылку на настоящий стандарт;

-    ФИО и подпись лица, проводившего испытание;

-    описание изделия, включая: тип, обозначение, присвоенное изготовителем, номер партии, дата изготовления, характеристики процесса изготовления, описание используемого оборудования, нормативную или техническую документацию на изделие;

-    процедуру изготовления образца, а также тип образца, количество слоев, схему армирования;

-    геометрические параметры образца;

-    выбранный метод испытаний;

-    сведения об используемом оборудовании для испытания;

-    условия кондиционирования и испытаний;

-    количество образцов;

-    вид нагружения (растяжение или сжатие);

-    скорость испытания;

-    максимально допустимую трансферную прочность в полном поперечном сечении при растяжении, ее среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;

-    максимально допустимую трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении при растяжении, ее среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации;


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения прочности на смятие и трансферной прочности ламинатов,

соединенных двумя болтами

Polymer composites.

Method for determination of bearing strength and bypass strength of laminates connected to one another by two bolts

Дата введения — 2017—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты, армированные высокомодульными волокнами, и устанавливает методы определения прочности на смятие и трансферной прочности ламинатов, соединенныхдвумя болтами, при испытании на двойное смятие при растяжении или сжатии (методы А и В) или на одинарное смятие при растяжении или сжатии (метод Б).

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1759.0-87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 14359-69 Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ 33498-2015 Композиты полимерные. Метод испытания на смятие (ASTM D5961/D5961M—10 «Стандартная методика испытания на смятие композитных слоистых материалов с полимерной матрицей», NEQ)

ГОСТ Р 51254-2011 Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия

ГОСТ Р 56813-2015 Композиты полимерные. Руководство по изготовлению пластин для испытания и механической обработке (ASTM D5687/D5687M—95 (2007) «Руководство для приготовления плоских составных панелей с указаниями по обработке с целью приготовления образцов», MOD)

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.

Издание официальное

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    трансферное напряжение в полном поперечном сечении (gross bypass stress): Напряжение растяжения/сжатия, вызванное нагрузкой, действующей в сечении образца до и между отверстиями (см. рисунок 1).

3.2    трансферное напряжение в ослабленном поперечном сечении (net bypass stress): Напряжение растяжения/сжатия, вызванное нагрузкой, действующей в сечении образца, проходящее через диаметр отверстия (см. рисунок 1).

3.3    площадь смятия (bearing area): Площадь проекции крепежного элемента на плоскость, перпендикулярную направлению приложения силы, вычисляемая как произведение диаметра крепежного элемента на толщину образца.

3.4    жесткость сечения при смятии (bearing chord stiffness): Угол наклона линейного участка кривой «напряжение — деформация» между двумя точками напряжения смятия или деформации смятия.

3.5    несущая способность (bearing force): Сила, действующая через крепежный элемент на площадь смятия.

3.6    деформация смятия (bearing strain): Деформация отверстия в направлении воздействия нагрузки на несущую площадь.

3.7    предел прочности на смятие (bearing strength): Значение напряжения площади смятия при разрушении образца.

3.8    напряжение смятия (bearing stress): Нагрузка, отнесенная к площади смятия.

3.9    условный предел прочности на смятие (offset bearing strength): Точка пересечения кривой «напряжение смятия — деформация смятия» с прямой, проведенной параллельно прямолинейному участку кривой «напряжение смятия — деформация смятия» и отсекающей от оси абсцисс участок деформации смятия, отвечающий удлинению/сжатию, величина которого должна быть указана в нормативной или технической документации на изделие.

3.10    максимально допустимая прочность на смятие (ultimate bearing strength): Наибольшее значение напряжения смятия, предшествующее разрушению образца.

3.11    максимально допустимая трансферная прочность в полном поперечном сечении (ultimate gross bypass strength): Наибольшее значение трансферного напряжения в полном поперечном сечении, предшествующее разрушению образца (см. рисунок 1).

3.12    максимально допустимая трансферная прочность в ослабленном поперечном сечении (ultimate net bypass strength): Наибольшее значение трансферного напряжения в ослабленном поперечном сечении, предшествующее разрушению образца (см. рисунок 1).


Примечания

1    Растягивающую/сжимающую нагрузку между отверстиями Р2, Н, вычисляют по формуле

Р2 = Р1-РВ1.    (1)

2    Для растягивающей нагрузки

Трансферную прочность в полном поперечном сечении для отверстия 1 f 9г-ьур, МПа, вычисляют по формуле

^дг_ьур = Р1    (2)

А ’


где А — площадь поперечного сечения образца, мм2.

Трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении для отверстия 1 fnet-bVP, МПа, вычисляют по формуле

^net_byp _ Р2    (3)

А '


Трансферную прочность в полном поперечном сечении для отверстия 2 f 9Г_Ьур> МПа, вычисляют по формуле


f9r-


.Ьур .


Р2


(4)


А


Трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении для отверстия 2 fnet-byp> МПа, вычисляют по

формуле


^net_byp _ Q


(5)


2



Растягивающая нагрузка


Сжимающая нагрузка


1 J

р\

'

Р1

' '


''


1,2— отверстия; Р1 — растягивающая/сжимающая нагрузка; Р2 — растягивающая/сжимающая нагрузка между отверстиями; РВ1 — несущая способность отверстия 1; РВ2 — несущая способность отверстия 2

Рисунок 1 — Иллюстрация трансферного напряжения в полном поперечном сечении и трансферного напряжения в ослабленном поперечном сечении


3 Для сжимающей нагрузки

Трансферную прочность в полном поперечном сечении для отверстия! fsr_byp МПа, вычисляют по формуле


^дг_ьур


А


(6)


Трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении для отверстия 1 fnet_bypj МПа, вычисляют по формуле


^net byp _ Р2    (7)

~А'

Трансферную прочность в полном поперечном сечении для отверстия 2 f 9г_ьур, МПа, вычисляют по формуле

fgr_byP _ о    (8)

Трансферную прочность в ослабленном поперечном сечении для отверстия 2 Гпе1-ьУР, МПа, вычисляют по формуле


^■net_byp _ Q


(9)


3


4    Сущность метода

Сущность метода заключается в кратковременном испытании на растяжение или сжатие образца в виде пластины прямоугольного сечения с двумя отверстиями через болты, вставленные в эти отверстия (методы А и В), или в кратковременном испытании на растяжение или сжатие образца в виде двух соединенных при помощи двух болтов пластин прямоугольного сечения (метод Б).

5    Оборудование

5.1    Микрометры по ГОСТ 6507, обеспечивающие измерение толщины образца с точностью ±2,5 мкм и ширины образца с точностью +25 мкм.

5.2    Болт с гайкой по ГОСТ 1759.0 с усилием затяжки гайки 7 Н • м. Диаметр болта должен быть не более 6,00 мм и не менее 5,97 мм.

5.3    Ключ моментный по ГОСТ Р 51254, позволяющий определить отклонение от крутящего момента в пределах ±10 % от заданного значения.

5.4    Приспособления для испытаний

5.4.1    Приспособления для испытаний, обеспечивающие приложение нагрузки через болт на поверхность отверстия образца. Приспособления для испытаний рекомендуется изготовлять из нержавеющей стали 07X16Н4Д4Б, предел текучести которой должен быть не менее 1 ГПа.

5.4.2    Конструкция приспособления для испытания по методу А приведена на рисунке А. 1 приложения А, требования к размерам приспособления установлены в таблице А. 1 приложения А.

5.4.3    Конструкция приспособления для испытания по методу В приведена на рисунке Б.1 приложения Б, требования к размерам приспособления установлены в таблице Б.1 приложения Б.

5.4.4    Конструкция приспособления для испытания по методу Б и В при испытании на сжатие приведена на рисунке В.1 приложения В. Требования к элементам конструкции приведены на рисунках В.2—В.8 приложения В.

5.5    Испытания проводят на испытательной машине по ГОСТ 28840, обеспечивающей растяжение (сжатие) образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % измеряемой величины.

Захваты испытательной машины должны обеспечивать надежное крепление и точное центрирование образца (продольная ось образца должна совпадать с направлением действия растягивающей (сжимающей) нагрузкой.

5.6    В качестве датчиков деформации могут использовать механические, оптические экстензомет-ры или другие приборы, обеспечивающие измерение деформации с максимальной относительной погрешностью не более +0,5 % от измеряемой величины.

5.7    Для испытания и кондиционирования образцов в заданных условиях применяют климатические камеры, обеспечивающие поддержание постоянной относительной влажности с точностью ±3 % и заданной температуры с точностью +3 °С.

6    Подготовка к проведению испытаний

6.1    Общие положения

6.1.1    Для определения прочности на смятие и трансферной прочности ламинатов, соединенных двумя болтами, используют не менее пяти образцов, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

6.1.2    Образцы изготавливают методом механической обработки по ГОСТ Р 56813 из пластин для испытаний, изготовленных в соответствии с нормативным документом или технической документацией на изделие, или из изделий и полуфабрикатов.

При механической обработке образцов рекомендуется использовать смазочно-охлаждающие жидкости, не оказывающие влияние на свойства композитного материала. Отверстия должны быть просверлены до размера меньше номинального и затем развернуты до требуемого. Необходимо избегать расслаивания и других повреждений на кромках отверстия и вокруг него.

6.1.3    Образцы должны иметь гладкую, ровную поверхность, без вздутий, сколов, неровностей, надрезов, царапин, трещин или других видимых невооруженным глазом дефектов.

6.1.4    Образцы должны иметь маркировку. Маркировка должна содержать порядковый номер образца, сведения о материале, из которого образец изготовлен.

4

ГОСТ Р 56790-2015

Маркировка должна сохраняться в течение всего испытания, во всех условиях и режимах, установленных настоящим стандартом.

6.1.5    Композитный материал (ламинат) образцов должен иметь симметричную структуру относительно срединной плоскости.

При армировании ровингами или лентами рекомендуется следующая последовательность укладки слоев армирующего наполнителя в ламинате: [45/Су—45/90k]ms.

При армировании тканями рекомендуется следующая последовательность укладки слоев армирующего наполнителя в ламинате: [45/0j]ms.

6.1.6    При испытании на растяжение рекомендуется использовать образцы толщиной (2,5 + 0,1) мм; при испытании на сжатие — образцы толщиной (4,0 + 0,1) мм.

6.2 Требования к образцам для испытаний по методу А

Для испытаний по методу А применяют образцы в виде полосы прямоугольного сечения с двумя отверстиями по осевой линии на конце, форма и размеры которых указаны на рисунке 2 и в таблице 1.

h — толщина; L — длина; w — ширина; d — диаметр отверстия для крепления Рисунок 2 — Форма и размеры образцов для испытаний по методу А

Таблица 1

Наименование параметра, мм

Значение параметра

Толщина

От 2 до 5

Длина

200 + 3

Ширина

30+1

Диаметр отверстия

О)

1 + о о о о о со

Примечания

1    Шероховатость поверхности образцов (по параметру Ra) должна быть не более 1,6 мкм.

2    Зенкование отверстий не допускается.

6.3 Требования к образцам для испытаний по методу Б

6.3.1 Для испытания применяют составные образцы, состоящие из двух полос прямоугольного сечения, соединенных между собой через два отверстия по осевой линии, расположенных на краю каждой полосы. Форма и размеры составных образцов указаны на рисунке 3 и втаблице 2.

5

s    4d    L

■С

-с:

4аГ _

L

S

s — длина накладки; h — толщина полосы и накладки;! — длина полосы;w— ширина полосы; d — диаметр отверстия Рисунок 3 — Форма и размер составных образцов для испытаний по методу Б

Таблица 2

Наименование параметра, мм

Значение параметра

Толщина полосы и накладки

от 2 до 5

Длина полосы

210 ± 3

Ширина полосы

30+1

Диаметр отверстия

О)

о о

о со

Длина накладки

108 + 3

Примечания

1    Шероховатость поверхности образцов (по параметру Ra) должна быть не более 1,6 мкм.

2    Зенкование отверстий допускается.

6.3.2 Накладки изготовляют из ортогонально армированных стеклокомпозитов. Направление укладки армирующего наполнителя накладок на прилегающей к составному образцу поверхности накладок должно быть под углом 45° к направлению приложения нагрузки.

Накладки крепят к образцу при помощи клея. Технологию приклейки накладок устанавливают в нормативном документе или технической документации на изделие.

6.4 Требования к образцам для испытаний по методу В

Для испытания применяют образцы прямоугольной формы с двумя отверстиями по осевой линии, расположенными в середине образца, форма и размеры которых указаны на рисунке 4 и в таблице 3.

6

ГОСТ Р 56790-2015

Рисунок 4 — Форма и размер образцов для испытаний по методу В


А — длина; В — ширина; С — толщина;0 — диаметр отверстия; Е — расстояние от края до центра отверстия;

F — расстояние между центрами отверстий

Таблица 3

Наименование параметра, мм

Значение параметра

Длина

344 ± 3

Ширина

36 ± 1

Толщина

3,0 ±0,1

Диаметр отверстия

03

°-0,00

Расстояние от края до центра отверстия

147 ± 1

Расстояние между центрами отверстий

50 ± 1

6.5    Образцы кондиционируют по ГОСТ Р 56813, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

6.6    После кондиционирования измеряют ширину, толщину образца, диаметр каждого отверстия, расстояние от края отверстия до длинной стороны образца, расстояние от края отверстия до короткой стороны образца, диаметр болта.

7