Стр. 1
 

9 страниц

304.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально 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 композиционные материалы, армированные непрерывными высокомодульными углеродными, борными органическими и другими волокнами, структура которых симметрична относительно их срединной плоскости, и устанавливает метод испытания этих материалов на растяжение при нормальной (20 град. С), повышенной (до 180 град. С) и пониженной (минус 60 град. С) температурах

Оглавление

1 Сущность метода 2 Оборудование для испытания 3 Образцы 4 Подготовка к испытанию 5 Проведение испытаний 6 Обработка результатов Приложение 1 Метод определения модуля упругости Приложение 2 Метод определения коэффициента Пуассона Приложение 3 Снятие диафрагмы деформирования при растяжении Приложение 4 Протокол испытания на растяжение

Показать даты введения Admin

Страница 1

Группа Т59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ С Т А Н Д А Р Т

Расчеты и испытания на прочность

МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕЙ (КОМ IЮЗИТОВ)

ГОСТ

25.601-80

Метод испытания плоских обра зцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах

Design calculation and strength testings.

Methods of Mechanical testing of Polymeric Composite Materials Test for Tensile Properties on Plane Specimens at Normal. Elevated and Low Temperatures

MKC 19.060_

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 августа 1980 г. № 4448 дата введения установлена

01.07.81

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиционные материалы, армиро-ванные непрерывными высокомодульными углеродными, борными, органическими и другими волокнами, структура которых симметрична относительно их срединной плоскости, и устанавливает метод испытания этих материалов на растяжение при нормальной (20 'С), повышенной (до 180 'С) и пониженной (—60 *С) температурах.

Метод испытания на растяжение стеклопластиков установлен в ГОСТ 11262-80.

1. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

1.1.    Метод состоит в кратковременном испытании образцов из композиционного материала на растяжение с постоянной скоростью деформирования, при котором определяют:

предел прочности при растяжении ов — отношение максимальной нагрузки Етлх, предшествующей разрушению образна, к начальной площади его поперечного сечения. МПа:

предел пропорциональности опц — отношение нагрузки, при которой происходит отклонение от линейной зависимости между напряжением и деформацией, к плошали начального поперечного сечения образца, МПа;

относительное удлинение 5 при разрушении — отношение приращения длины мерной базы в момент разрушения к начальной длине мерной базы, %\

модуль упругости Е— отношение напряжения к соответствующей относительной деформации при нагружении материала в пределах начального линейного участка диаграммы деформирования, МПа;

коэффициент Пуассона v - отношение поперечного относительного укорочения к продольному относительному удлинению образца при растяжении в пределах начального линейного участка ди а грам м ы деформ ировани я.

2. ОБОРУДОВАНИЕ ДНЯ ИСПЫТАНИЙ

2.1.    Испытания проводят на разрывных и универсальных испытательных машинах, обеспечивающих растяжение образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % измеряемой величины.

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

Переиздание.


200

Страница 2

ГОСТ 25.601-80 С. 2

2.2.    Захваты испытательной машины должны обеспечивать надежное крепление и точное центрирование образца (продольная ось образца должна совпадать с направлением действия растягивающей нагрузки). Для надежного крепления образца при испытании высокомодульных, высокопрочных композиционных материалов рекомендуется применять захваты с насечкой на рабочих поверхностях под углом ±45' с шагом I — 2 мм на длине 100—105 мм.

2.3.    Для проверки соосности приложения нагрузки необходимо установить и испытать один специальный образец, как минимум, с тремя наклеенными тензорезисторами (черт. 1): / и 2— параллельно оси образца на одной его стороне. 3 — по оси образца с противоположной стороны. Разность показаний тензорезнсторов на линейном участке диаграммы растяжения не должна превышать

--=— £ 0,02 ;

Еэ

£, — Е,

--- £ 0.02 .

ei

2.4.    Для регистрации деформаций должны использоваться прибо

ры, обеспечивающие измерение деформаций с погрешностью не более 1 % предельного значения измеряемой величины. Могут быть использованы механические тензометры, тензопреобразователи сопротивления    ц (

или другие приборы, прикрепление которых не создает дополнительных    срт

напряжений или деформаций и не оказывает влияние на определяемые характеристики.

2.5.    Приборы для измерения геометрических размеров образца должны обеспечивать измерение с погрешностью не более ±0,05 мм, если измеряемые размеры меньше 10 мм. и ±0,1 мм, если измеряемые размеры не менее 10 мм.

3. ОБРАЗЦЫ

3.1. Для испытаний однонаправленных композиционных материалов применяют образцы в виде полосы прямоугольного сечения с закрепленными на концах накладками (черт. 2). При определении модулей упругости и коэффициента Пуассона этих материалов могут также использоваться образцы-полоски без накладок (черт. 3.)

hti

I — накладка; 2 — образец

Черт. 2

Черт. 3

3.2. Для испытаний композиционных материалов с неоднонаправленной арматурой применяют образцы в виде лопатки, форма и размеры которых приведены на черт. 4. Допускается использование образцов, указанных в п. 3.1.

Черт. 4 201


Страница 3

С. 3 ГОСТ 25.601-80

3.3.    Отклонение образцов от номинальных размеров по ширине и толщине рабочей зоны не должно превышать 0.05 мм.

3.4.    Расположение арматуры должно быть симметрично относительно срединной плоскости образца, проходящей через его ось и параллельной плоскости укладки арматуры.

3.5.    Условия изготовления образцов, механическая обработка, место и направление их вырезки из плит предусматриваются в нормативно-технической документации на композиционные материалы.

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

3.7.    Накладки для образцов изготовляют из ортогонально армированных стеклопластиков или других материалов, модуль упругости которых в направлениях, перпендикулярных к оси образца, не превышает модуль упругости в этих же направлениях материала образца, а относительное удлинение при разрушении накладок не должно быть меньше относительного удлинения испытуемого материала. Направление укладки волокон на прилегающей к образцу поверхности накладок должно совпадать с направлением укладки волокна образца.

3.8.    Рекомендуемая длина накладок /н для однонаправленных высокопрочных композитов составляет 90—100 мм.

3.9.    Накладки при многократном использовании крепятся к образцу с помощью шлифовальной тканевой шкурки по ГОСТ 5009-82, на поверхность полотна которой приклеивают накладки, как указано на черт. 5. Рекомендуется использовать клей БФ-2 по ГОСТ 12172-74 или другие аналогичные по механическим свойствам. Установка накладок на образец указана на черт. 5.

/ — накладка; 2 — шлифомальндя шкурка: 3 — o6pajeu: 4 — абрллиошй слой: 5— слои клея

Черт. 5

З.Ю. В случае разового использования накладок их приклеивают непосредственно к образцу, как показано на черт. 2. Для приклейки накладок используют клей. Сдвиговая прочность клея должна составлять не менее 40 МПА. Технология приклейки накладок должна быть указана в нормативно-технической документации на материал образца.

3.11. Количество образцов, необходимое для определения одной из характеристик п. 1.1 в заданном направлении композиционного материала одной партии, должно быть не менее пяти. Если разрушение образца при испытании происходит не от нормальных напряжений или вне рабочей зоны, то данные в расчет не принимаются и образен заменяется.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

4.1.    Кондиционирование образцов проводят в соответствии с техническими условиями или стандартами на материал. Если в этой документации не указаны условия кондиционирования, то перед испытанием образцы кондиционируют при одной из стандартных атмосфер по ГОСТ 12423-66.

4.2.    При отсутствии в нормативно-технической документации на материал специальных указаний время от окончания изготовления композиционного материала до испытания должно составлять не менее 16 ч, включая кондиционирование.

4.3.    Перед испытанием измеряют толщину и ширину рабочей части образна в трех местах: по краям и в середине. Среднее значение толщины и ширины образца записывают в протокол испытаний и по ним, с точностью до трех значащих цифр, определяют площадь поперечного сечения образца.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Испытания при нормальной температуре проводят в помещении или закрытом объеме при температуре и относительной влажности окружающего воздуха или другой среды, указанных в технических условиях на испытуемый материал. Если таких указаний нет, то испытания проводят при одной из стандартных атмосфер по ГОСТ 12423-66.

202

Страница 4

ГОСТ 25.601-80 С. 4

Испытания при повышенных и пониженных температурах проводят в термокамерах для испытательных машин. Температуру испытаний и допускаемые ее колебания определяют в соответствии с техническими условиями или стандартами на материал, а при их отсутствии — по ГОСТ 14359-69.

5.2.    При проведении испытаний в условиях повышенных и пониженных температур время, необходимое для полного прогрева или охлаждения образца до его испытания, должно задаваться нормативно-технической документацией на испытуемый материал. Если таких указаний нет, то время выдержки образца при заданной температуре устанавливают не менее 20 мин на I мм его толщины.

5.3.    Образец в захватах испытательной машины устанавливают так, чтобы их продольные оси совпали с прямой, соединяющей точки крепления захватов в испытательной машине.

5.4.    Для измерений деформации устанавливают механические экстензометры или другие приспособления (тензорезисторы наклеиваются на образец за 16—24 ч до установки в испытательную машину).

5.5.    Задают скорость перемещения активного захвата машины v, (рекомендуемая скорость перемещения подвижного захвата 5—20 мм/мин).

5.6.    Для определения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрушении предела пропорциональности образец равномерно нагружают с заданной скоростью вплоть до его разрушения.

5.7.    Для определения модуля упругости и коэффициента Пуассона образец равномерно с заданной скоростью нагружают в пределах начального линейного участка диаграммы деформирования.

5.8.    Дзя определения модуля упругости образец нагружают и записывают изменение продольной деформации образца Д/или Де,, в зависимости от нагрузки (см. приложение 1).

5.9.    Для определения коэффициента Пуассона образец нагружают и записывают приращение продольной Де„ и поперечной Ас, деформаций образца в заданной его аюскости (см. приложение 2).

5.10.    Для определения относительного удлинения при разрушении и предела пропорциональности образец нагружают и записывают изменение продольной деформации в зависимости от нагрузки (см. приложение 3).

5.11.    Для определения предела прочности при растяжении образец нагружают и записывают наибольшую нагрузку fmax, которую выдержал образец.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Предел прочности при растяжении, (о„) МПа, определяют по формуле

где /тах — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца, Н; b — ширина образца, мм; h — толщина образца, мм.

6.2. Предел пропорциональности при растяжении (о11Ц), МПа, определяют по формуле

где /П11 — нагрузка, соответствующая пределу пропорциональности. Н.

Примечание. Методика определения нагрузки Fnu дана в ГОСТ 9550-81.

6.3. Относительное удлинение при разрушении (о), %, определяют по формуле

8гу 100,

где Д / - абсолютное удлинение расчетной длины образца при разрушении, мм;

/ — начальная расчетная длина образца, мм.

203

Страница 5

С. 5 ГОСТ 25.601-80

6.4.    Модуль упругости при растяжении (£), МПа, определяют по формуле

г A Ft A F 1 b ■ h Д / b h Д £ц

где ДА — приращение нагрузки, Н;

= Деп — изменение относительно продольной деформации образца при изменении нагрузки на Д F,

Д / — приращение расчетной длины образца при изменении нагрузки на Д А', мм.

6.5.    Коэффициент Пуассона (v) определяют по формуле

Дс, v = —.

ДЕ

где Д е, — изменение поперечной относительной деформации образца при изменении нагрузки на

Д F. измеренное по ширине или толщине образна (в зависимости от задания).

6.6.    Статистическую обработку результатов испытания проводят при доверительной вероятности 0,95.

6.7.    Форма протокола испытаний дана в приложении 4.

ПРИЛОЖЕНИЕ I Рекомендуемое

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ

1.    Модуль упругости Е определяют отношением напряжения о к соответствующей относительной деформации е.

2.    Метод определения модуля упругости основан на измерении деформации е при трехкратном нагруже-нии-разгружении Образца (см. черт. 2—4 настоящего стандарта) в заранее выбранном диапазоне нагрузок в пределах начального линейного участка диаграммы.

3.    Для измерения деформаций используют тензорезисторы, механические тензометры и другие приборы, отвечающие требованиям, указанным в п. 2.4 настоящего стандарта. Тснзорезиеторы наклеивают в середине образца с двух его сторон в продольном направлении.

4.    В качестве регистрирующей аппаратуры применяют осциллографы, измерители статических деформаций типа ИСД-3. потенциометры типа МДС-021 или другие приборы с чувствительностью не ниже 10-5 относительных единиц деформации.

5.    Образец устанавливают на испытательной машине и укрепляют на его рабочей части измерители деформаций (тензодатчики наклеивают за 16—24 ч до испытаний).

6.    Подсоединяют к измерителям деформаций регистрирующую аппаратуру и нагружают образец силой, составляющей 10 %—20 % кратковременной статической прочности испытуемого материала. Затем уменьшают нагрузку до 2 %—5 % и принимают это состояние за исходное.

7.    Образец подвергают при заданной скорости трехкратному нагружению-разгружению до требуемого уровня <15 %—40 % F J и при каждом нагружении считывают показания деформаций при двух нагрузках — начальной, равной 2 %—5 % величины разрушающей нагрузки и максимальной.

8.    По результатам измерений деформации для каждого нагружения определяют модуль упругости согласно и. 6.4 настоящего стандарта. За результат принимаю! среднеарифметическое значение всех нагружений.

204

Страница 6

ГОСТ 25.601-80 С. 6

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА

1.    Коэффициент Пуассона v определяют отношением поперечного относительного укорочения к продольному относительному удлинению при растяжении образца в пределах начального линейного участка диаграммы о ~е.

2.    Метод определения коэффициента Пуассона основан на измерении относительных продольных и поперечных деформации образца (см. черт. 2—4 настоящего стандарта) в процессе непрерывного или ступенчатою статического нагружения его при растяжении.

3.    Ятя измерения деформаций используют тснзорезисгоры, у которых коэффициент поперечной тензочув-сгвительносги или очень мат. или равен нулю. электротеюометры или механические тензометры. Тснзорезисгоры наклеивают в середине образца с двух его сторон в продольном / и поперечном 2 направлениях (см. чертеж».

4.    В качестве регистрирующей аппаратуры при измерении деформаций применяют осциллографы, измерители статических деформаций, погепциометры типа ПДС-021 и другие приборы с чувствительностью не ниже 10-5 относительных единиц деформаций.

5.    На рабочей части образца укрепляют измерители деформаиий (тснзорезисгоры наклеивают на 16—24 ч до испытания) и устанавливают его на испытательной машине.

6.    Подсоединяют к измерителям деформаций регистрирующую аппаратуру и нагружают образец силой, составляющей 10 ft—20 ft статического предела прочности материала. Затем уменьшают нагрузку до 2 ft—5 ft и принимают это состояние за исходное.

7.    Образец подвергают трехкратному непрерывному или ступенчатому нагружению-разгружению при заданной скорости до требуемого уровня (15 ft—40 ft ) и при каждом нагружении считывают показания продольных и поперечных относительных деформаций для двух уровней — начального и конечного.

8.    При ступенчатом нагружении показания относительных деформаций считывают не менее чем при четырех ступенях, величина каждой из которых составляет 5 ft—10 % разрушающего усилия.

9.    По результатам измерений для каждой ступени вычисляют коэффициент Пуассона согласно и. 6.5 настоящего стандарта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

СНЯТИЕ ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ

1.    Диаграмма деформирования выражает зависимост ь напряжения о от относительной деформации г при растяжении.

2.    Метод снятии диаграммы деформирования при растяжении основан на измерении деформации рабочей части образца (см. черт. 2—4 настоящего стандарта) и соответствующих им усилий при нагружении вплоть до разрушения.

205

Страница 7

С. 7 ГОСТ 25.601-80

3.    Для измерения деформаций используют механические тензометры, тензорезисторы или другие приборы. отвечающие требованиям и. 2.4 настоящего стандарта. Тензорезисторы наклеивают в середине образца в продольном и поперечном направлениях с двух его сторон.

4.    В качестве регистрирующей аппаратуры применяют осциллографы, измерители статических деформаций типа ИСД-3, потенциометры типа ПДС-021 или другие приборы, имеющие чувствительность не ниже !0~5 относительных единиц деформации.

5.    Для записи диаграммы деформирования используются автоматические схемы записи нагрузка-дефор-мация, а при ее отсутствии для одновременного отсчета показаний нагрузки и деформаций применяют счетчик времени (прерыватель записи).

F.

6.    По отмеченным показаниям нагрузки F рассчитывают напряжение о; = , ' и соответствующие этим

о • п

напряжениям относительные деформации е(( = А"а . где К — тарировочный коэффициент используемого прибора: а — показания прибора.

7.    По результатам вычислений о и г для каждого образца строят диаграмму о—с. Масштаб диаграммы должен обеспечить достаточную точность определения искомых величин. Если кривая а—е не проходит через начало координат, то его следует перенести в точку пересечения кршюй с осью абсцисс.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ

испытания на растяжение по ГОСТ от «_»__

1. Аппаратура

Испытательная машина_

Измерителен) деформаций_

Регистрирующая аппаратура_

2. Образцы

Количество образцов_

Материал (ТУ, предприятие-изготовитель, номер партии)_

Содержание арматуры по объему (массе). %_

Расположение арматуры в образцах_

Условия кондиционирования (время, температура, относительная влажност ь)_

3. Условия испытаний

Температура_

Относительная влажность_

Время выдержки при повышенной (пониженной) температуре_

Режим нагружения (непрерывное, ступенчатое)_

Скорость нагружения_

206

Страница 8

ГОСТ 25.601-80 С. 8

4. Результаты испытании н их обработка

I) При определении разрушающего напряжения (прочности)

г

Ь,

ям

А..

мм

г, т1>.

кН

Вид

р;прушс-

IIИ U

1

Л,

Л mix

0*1

<* *1 — о *

(« м - о

2

Ьг

Л,

с

г2тах

°Л1

° *2 ® »

(О ы - 5 #)2

п

Ьц

F

Л ЯЛМХ

о fta

Jtw — <* <>

(о *и - о б)2

II

£ (ow-«e)2 /-1

I

J- 1

1

И= 100, (%)

°А

2) При определении модуля упругости

1

ь,-

им

АЛ

мм

A f . кИ

V

мм

Л Г,

ММ

д /, //,

±1 6, л/

МПа

Е, ~ —-5*>

£-£

<Е-£>1

АЛ

д/,

дА//,

д/,

£.

£,-£

(£,-£)-’

Л. Л.

Л>

д£.

д/:

ДУ'а

д F2

£2

£2

(£2—£>:

Ь, - А,

д Л

А/.

л Ai/(»

д Л

£„—Т

(Е*-Т)2

4, • К

н

I 4 1

i -1

. "

iS « /-1

1

(/=JL . юо. (%)

E

207

Страница 9

С. 9 ГОСТ 25.601-80

3) При определении коэффициента Пуассона

i

д г,. кН

л'1,

df II;

V , - Д Г | . / Д Г „ |

v<- V

(V , - V 1*

1

2

д Рг

Де,1

ДЕ,г

Ле II 1 Л Е II 2

> >

V,-V

vi-v

(V , — V И (V,—Vp

п

^Е|„

Деця

V,

V, — V

(V Л - V Я

Ev,

- 1 V

V = - У V п ' 1-1

п

I<v,--V)2 /-1

1-1

y=J- 100, (%)

V *

Приложения:__

(диаграммы деформирования, фотографии и др.)

Испытания проводил_

Л нм ним поипись    Расшифровки ПОЦПИСИ

Результаты обработал___

Личная поипись    Расшифровки подписи

208