Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

28 страниц

456.00 ₽

Купить ГОСТ 33844-2016 — 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 многослойные углекомпозиты и устанавливает метод определения прочности на сжатие после повреждения (удара).

 Скачать PDF

Консультация по подбору ГОСТабесплатно

Содержит требования ISO 18352:2009

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Сущность метода

5 Оборудование

6 Подготовка к проведению испытания

7 Проведение испытания

8 Обработка результатов

9 Протокол испытания

Приложение А (обязательное) Компоненты прибора для нагрузки на сжатие

Приложение ДА (справочное) Положения ISO 18352:2009, которые приняты в настоящем стандарте с модификацией их содержания

Приложение ДБ (справочное) Положения ISO 18352:2009, которые исключены из настоящего стандарта

Приложение ДВ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта

Приложение ДГ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

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

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

33844—

2016

(ISO 18352:2009)

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения прочности на сжатие после повреждения многослойных углекомпозитов

(ISO 18352:2009,

Carbon-fibre-reinforced plastics — Determination of compression-after-impact properties at a specified impact-energy level,

MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2016


Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

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 5

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изделия из них»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 июня 2016 г. №49)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по MK

(ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166)004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Рос стандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 ноября 2016 г. № 1559-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33844-2016 (ISO 18352:2009) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2017 г.

5    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 18352:2009 «Пластмассы с упрочнением из углеродного волокна. Определение свойств после сжатия на специфическом уровне энергии удара» («Carbon-fibre-reinforced plastics — Determination of compression-after-impact properties at a specified impact-energy level», MOD) путем модификаций различного типа:

- изменения содержания положений, элементов;

-исключения терминологических статей 3.1. 3.3—3.4. 3.9. подразделов 6.1 и отдельных положений раздела 9 международного стандарта.

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого разработан настоящий межгосударственный стандарт, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Текст измененных положений, элементов выделен вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

Положения примененного международного стандарта, которые приняты в настоящем стандарте с модификацией их содержания, приведены в дополнительном приложении ДА.

Положения, разделы и пункты примененного международного стандарта, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДБ

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДВ

ГОСТ 33844-2016

5.9 Термокриокамера

При проведении испытаний в условиях отличных от условий окружающей среды (температура (23 ± 2) °С, относительная влажность (50 ± 10) %) необходимо использовать термокриокамеру, которая способна поддерживать необходимую температуру и влажность в течение всего испытания.

6    Подготовка к проведению испытания

6.1    Подготовка образцов для испытаний

6.1.1    Образцы для испытаний вырезают из пластины, изготовленной по ГОСТ 33348. на расстоянии 25 мм от кромок. Размер пластины должен быть таким, чтобы можно было вырезать необходимое количество образцов для испытаний. Содержание волокна в каждой пластине определяют в соответствии с ГОСТ 33846. если нет других указаний.

Ориентация выкладки слоев пластины, армированной однонаправленными слоями лрелрега. должна быть [45/0/-45/90], которая повторяется п раз симметрично по отношению к базовой плоскости. Основные принципы системы обозначения направления укладки приведены в ГОСТ 33348 (приложение А). Допускается использовать другую ориентацию выкладки слоев (45/-45/0J/90k)ms. где i.j и к — это толщины отдельных слоев в каждом из четырех основных направлений, которые должны превышать 10 % толщины пластины.

Примечание — Если плотность волокон в препреге составляет 190 г/м2, то для необходимой толщины образца для испытаний п = 3 Следовательно, пластина имеет ориентацию выкладки (45/0/-45/90)3,s с 24 слоями Если плотность волокон в препреге составляет 145 г/м2, то пластина имеет ориентацию выкладки [45/0/-45/90]4s с 32 слоями Если плотность волокон в препреге составляет 95 г/м2, то пластина имеет ориентацию выкладки [45/0/-45/90)^ с 48 слоями

Ориентация выкладки слоев пластины, армированной тканями, должна быть [(1 45).(0/90)]. которая повторяется п раз симметрично по отношению к базовой плоскости. Допускается использовать другую ориентацию выкладки слоев [(± 45)l,(0/90)>]ms при тех же условиях, описанных выше

6.1.2    Образцы для испытаний должны быть вырезаны из пластины без разрушения краев. Поверхности образцов для испытаний должны быть гладкими, не иметь царапин, трещин и иных изъянов.

6.1.3    Необходимо определить, какая из поверхностей образца для испытаний была нижней либо верхней при отверждении, чтобы определить поверхность, но которую следует наносить удар.

6.1.4    Образец для испытаний должен иметь форму прямоугольника длиной (150 ± 0.2) мм. шириной (100 ± 0.2) мм и толщиной (5 ± 1) мм. В зависимости от плотности препрега и количества слоев допускается использовать образцы для испытаний другой толщины. Форма и размеры образца для испытаний приведены на рисунке 8. Направление торцевой поверхности «А» (см. рисунок 8) должно совпадать с направлением 0° (см. ГОСТ 33348. приложение А). Отклонение от параллельности торцевых поверхностей «В» и «С» (см. рисунок 8) образца для испытаний должно быть не более 0.2 мм. Отклонение от перпендикулярности между торцевой поверхностью «А» и каждой из торцевых поверхностей «В» и «С» образца для испытаний должно быть не более 0.2 мм.

6.1.5    Количество образцов для испытаний должно быть не менее пяти. Испытания, в ходе которых получены результаты с большим разбросом значений или включающие в себя неприменимые типы разрушения, не учитывают.

6.2 Кондиционирование

Перед испытанием образцы для испытаний кондиционируют при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности (50 ± 10) % не менее 24 ч в соответствии с ГОСТ 12423. если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

7    Проведение испытания

7.1 Условия испытания

Испытания проводят при температуре (23 ± 3) “С и относительной влажности (50 ±10) %. если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие, например, для испытаний при повышенных или пониженных температурах.

7

7.2    Измерение размеров образца для испытаний

Измеряют толщину образца для испытаний t с точностью до 0,01 мм в четырех точках, расположенных на большом расстоянии друг от друга и в 25 мм от краев образца для испытаний, записывают среднюю толщину.

7.3    Испытание на удар падающим грузом

7.3.1    Помещают образец для испытаний лицевой стороной вверх по центру стального основания зажимного приспособления для испытания на удар падающим грузом, как показано на рисунке 5. и закрепляют при помощи четырех зажимов.

7.3.2    Вычисляют энергию удара Е. Дж. по формуле

£ = £</•    О)

где Ес — коэффициент нормирования энергии удара на толщину образца для испытаний, равный 6.7. Дж/мм; t — толщина образца для испытаний, мм.

Энергия удара должна быть такой, чтобы глубина вмятины от удара составила 0.3 мм.

7.3.3    Рассчитывают высоту падения индентора h, м. по формуле

Л = —.    (2)

тд

где т — масса индентора. кг;

д — ускорение свободного падения, м/с2.

Высота падения индентора должна быть не менее 0.3 м. масса индентора — не более 11.4 кг. Если образец для испытаний слишком хрупок (т.е. если он ломается при ударе) или если он слишком тверд для возникновения повреждения при ударе, то по договоренности между заинтересованными сторонами выбирают другой коэффициент нормирования энергии удара на толщину образца для испытаний.

7.3.4    Подвергают образцы для испытаний удару при помощи установки для испытания на удар падающим грузом (см. 5.1). Предотвращают повторное нанесение удара или отскок. Если не доступны средства, автоматически препятствующие отскоку и повторному удару, сразу после отскока, подкладывают жесткие прокладки, например из дерева.

7.4    Осмотр вмятин на образцах для испытаний

Сразу после испытания на удар падающим грузом измеряют глубину вмятины до самой глубокой точки с помощью датчика глубины или микрометра с добавочным приспособлением, способным проводить измерения с точностью до 0.01 мм (см. 5.6.2 и рисунок 7). Глубину вмятины измеряют дважды по двум взаимноперпендикулярным направлениям, после чего рассчитывают среднее значение полученных результатов.

С течением времени глубина вмятины может сокращаться в результате протекания процессов релаксации. Если требуются данные об эффектах релаксации, необходимо измерить глубину отпечатка через семь дней после испытания.

7.5    Неразрушающий контроль

Оценивают повреждения после удара образцов для испытаний с помощью ультразвукового дефектоскопа или другого подходящего прибора метода неразрушающего контроля, записывают геометрические размеры и площадь повреждения после удара. На рисунке 9 показаны типовые повреждения. выявленные в ходе проведения ультразвукового контроля. Если ширина повреждения превышает половину ширины образца для испытаний, то энергию удара необходимо уменьшить.

8

ГОСТ 33844-2016

1 — образец для испытаний, 2 — область повреждения. 3 — расслоение, 4 — расслаивание, вызванное раоцеплением.

5 — расслаивание, вызванное разрывом, б — расслаивание образцов для испытаний, армировать» тканями, а — ширина повреждения, Ь — максимальный диаметр повреждения

Рисунок 9 — Пример типовых повреждений, выявленных в ходе проведения ультразвукового контроля

7.6 Испытание на сжатие

7.6.1    После проведения испытания на удар падающим грузом и неразрушающего контроля устанавливают четыре тензометра на образце для испытаний в соответствии с 5.8 и рисунком 8 (технология их приклеивания на образец для испытаний, а также рекомендуемые клеи — в соответствии с нормативным документом или технической документацией на материал).

7.6.2    Помещают образец для испытаний в прибор для нагрузки на сжатие. Обеспечивают упор образца для испытаний с помощью боковых зажимных плит, прикрепленных к боковым угловым стойкам, и верхней и нижней зажимным плитам. Затем, подгоняя положение боковых зажимных плит, выравнивают образец для испытаний до достижения перпендикулярного положения по отношению к опоре. Закручивают горизонтальные болты на нижней зажимной плите, чтобы удержать образец для испытаний в нужном положении. Закручивают болты боковых зажимных плит для обеспечения бокового упора. Помещают верхнюю пластину сверху образца для испытаний и закручивают горизонтальные болты верхней зажимной плиты. Затем помещают прибор для нагрузки на сжатие между пластинами универсальной испытательной машины так, чтобы продольная ось совпала с направлением действия нагрузки.

7.6.3    Настраивают скорость перемещения активного захвата универсальной испытательной машины таким образом, чтобы разрушение образца для испытаний наступило в интервале от 1 до 10 мин. Рекомендуемая скорость перемещения активного захвата — от 0.5 до 2 мм/мин.

7.6.4    Прикладывают сжимающую нагрузку 450 Н к образцу для испытаний для того, чтобы обеспечить соприкосновение всех поверхностей под нагрузкой друг с другом и. при необходимости, взаимно выровнять пластины. Затем уменьшают сжимающую нагрузку до 10 Н или менее и обнуляют тензометры и другие приборы.

7.6.5    Прикладывают сжимающую нагрузку, равную 10 % от ожидаемой разрушающей нагрузки, записывают результаты, полученные на четырех тензометрах и уменьшают сжимающую нагрузку до 10 Н. Вычисляют изгиб образца для испытаний 8у. %, по формуле

в Л1^100.

е12    (3)

где е, — средняя продольная деформация, измеренная двумя тензометрами, расположенными на лицевой стороне образца для испытаний; е2 — средняя продольная деформация, измеренная двумя тензометрами, расположенными на задней стороне образца для испытаний.

Изгиб образца для испытаний должен составлять менее 10 %.

9

7.6.6    Знак полученного значения изгиба образца для испытаний показывает направление, в котором произошел изгиб.

Если отдельные значения продольной деформации превышают на 10 % среднее значение, то снимают нагрузку с образца для испытаний и повторно настраивают его положение в приборе для нагрузки на сжатие. Затем выполняют процедуру по 7.6.5. и сравнивают отдельные значения продольных деформаций со средним значением. Если при испытании на удар падающим грузом возникло сильное расслаивание образца для испытаний, то отдельные значения продольных деформаций могут отличаться более чем на 10 % от среднего значения. В подобных случаях допустимо по согласованию между заинтересованными сторонами продолжить испытание.

7.6.7    Прикладывают сжимающую нагрузку к образцу для испытаний до разрушения, после чего нагрузку постепенно снижают до значения, которое на 30 % ниже максимального.

7.6.8    При проведении испытания измеряют и записывают следующие данные:

-    зависимость изменения продольной деформации от нагрузки, а также зависимость нагрузки и скорости перемещения активного захвата универсальной испытательной машины;

-    нагрузку, при которой произошло разрушение.

7.6.9    Перед разрушением образца для испытаний может произойти дробление краев, подвергнутых сжимающей нагрузке. Если такое дробление краев не достигает значительных размеров до возникновения разрушения в центральной части образца для испытаний, то такое испытание считается действительным.

Если в части образца для испытаний, отдаленной от основного места разрушения, наблюдается значительная группа разрушений, необходимо повторно рассмотреть следующие факторы:

-    настройку зажимного приспособления для испытания на удар падающим грузом:

• зазоры между боковыми зажимными плитами и образцом для испытаний;

-    действующий на ппастины изгибающий момент;

-толщину образца для испытаний;

-    наличие неровностей краев образца для испытаний.

Если результат испытания для конкретного образца для испытаний существенно отклоняется от полученных результатов для других образцов для испытаний и отличается тип разрушения, то такой результат не принимается.

8 Обработка результатов

8.1 По окончании испытания оценивают тип, обпасть и местоположение разрушения каждого образца для испытаний. Типовые примеры разрушений приведены на рисунках 10—11. Режим разрушения кромок может возникнуть, если образец для испытаний состоит из очень прочного армирующего наполнителя и смолы с низким модулем упругости. Данный режим допустим только для подобных образцов дпя испытаний. В иных случаях разрушение кромок является недопустимым режимом разрушения

1 — расслаивание в чжрину. растущее к краю при разрушении. 2 — разрушение кромок, 3 — расслаивание в длину, растущее к краю при разрушении

Рисунок 10 — Примеры типовых внешних разрушений

10


Рисунок 11 — Примеры типовых внутренних разрушений



3


1 — расслаивание в ширину, растущее к краю при разрушении. 2 — разрушение кромок. 3 — расслаивание в длину, растущее к

краю при разрушении


8.2 Вычисляют предел прочности при сжатии после удара oCA). МПа. по формуле


°СА1 =


F_

bt’


(4)


где F — нагрузка, при которой произошло разрушение. Н; b — ширина образца для испытаний, мм; t — толщина образца для испытаний, мм.

8.3 Модуль упругости при сжатии после удара £СД|. ГПа. определяют по формуле


gcA' = ТГ*~Г\ы 10


(5)


где Р2 — нагрузка при продольной деформации е2. Н;

F, — нагрузка при продольной деформации е,, Н;

е2 — продольная деформация, равная 0,0025 (около нижней границы линейного участка кривой зависимости изменения продольной деформации от нагрузки); е, — продольная деформация, равная 0.0005 (около верхней границы линейного участка кривой зависимости изменения продольной деформации от нагрузки); b — ширина образца для испытаний, мм; t — толщина образца для испытаний, мм.

Значения продольных деформаций определяют как средние значения четырех показаний тензометров. Допускается использовать другие значения продольных деформаций е, и е2, если они располагаются рядом с верхней и нижней границей линейного участка кривой зависимости изменения продольной деформации от нагрузки.

8.4    Максимальную продольную деформацию при сжатии после удара %. определяют как среднее арифметическое значение показаний четырех тензометров при максимальной сжимающей нагрузке.

8.5    Полученные значения округляют до третьей значащей цифры

8.6    Вычисляют среднеквадратическое отклонение о для предела прочности при сжатии после удара, модуля упругости при сжатии после удара, максимальной продольной деформации при сжатии после удара по формуле

(в,

V л-1

где х — результат испытания для определенного образца для испытаний;

х — среднее арифметическое значение результатов испытаний для всех образцов для испытаний; л — количество образцов для испытаний.


11


8.7 Вычисляют коэффициент вариации CV. %. для предела прочности при сжатии после удара, модуля упругости при сжатии после удара, максимальной продольной деформации при сжатии после удара по формуле

CV = =100.    (7)

х

Значения среднеквадратического отклонения и коэффициента вариации округляют до двух значащих цифр.

9 Протокол испытания

Результаты проведения испытаний оформляют в виде протокола, который должен содержать:

-    ссылку на настоящий стандарт;

-    наименование предприятия-изготовителя материала образца для испытаний;

-    полную идентификацию пластины, из которой вырезают образцы для испытаний, (метод изготовления. тип армирующего наполнителя, содержания волокна, тип матрицы);

-    геометрические размеры образа для испытаний;

-    количество образцов для испытаний;

-    условия кондиционирования образцов для испытаний;

• условия проведения испытаний;

-    описание используемого оборудования;

-    условия испытаний на удар падающим грузом (энергия удара, скорость перемещения индентора и идентификация поверхности образца для испытаний, по которой был нанесен удар);

-    подробные сведения о повреждении, вызванном ударом, включая тип. форму и ширину повреждения. глубину вмятины на каждом образце для испытаний, среднюю глубину вмятины и коэффициент вариации CV, %. для всех образцов для испытаний (если изучаются эффекты релаксации, необходимо отразить промежуток времени между ударом и измерением глубины вмятины);

-    скорость перемещения активного захвата универсальной испытательной машины;

-тип разрушения после испытания на сжатие, место разрушения и границы области разрушения;

-    предел прочности при сжатии после удара (единичные результаты, их среднее арифметическое значение, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации);

-    модуль упругости при сжатии после удара (единичные результаты, их среднее арифметическое значение, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации);

-    максимальную продольную деформацию при сжатии после удара (единичные результаты, их среднее арифметическое значение, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации);

-    зависимость изменения продольной деформации от нагрузки, а также зависимость нагрузки и скорости перемещения активного захвата универсальной испытательной машины;

•дату проведения испытаний.

12

ГОСТ 33844-2016

Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе «Нормативные ссылки» и тексте стандарта ссылками на соответствующие модифицированные и неэквивалентные межгосударственные стандарты.

В стандарт внесены следующие редакционные изменения:

-    наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта в целях соблюдения принятой терминологии;

-    рисунки изложены в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (п. 4 6).

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам. использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДГ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «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

В Российской Федерации 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

ГОСТ 33844-2016

Содержание

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

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

.............................................1

.............................................2

5 Оборудование.........................................

.............................................3

6 Подготовка к проведению испытания. ..

.............................................7

7 Проведение испытания..........................

.............................................7

8 Обработка результатов........................

...........................................10

9 Протокол испытания

...........................................12

Приложение А (обязательное) Компоненты прибора для нагрузки на сжатие........................................13

Приложение ДА (справочное) Положения ISO 18352:2009. которые приняты в настоящем

стандарте с модификацией их содержания....................................................................16

Приложение ДБ (справочное) Положения ISO 18352:2009. которые исключены из настоящего

стандарта...........................................................................................................................20

Приложение ДВ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой

примененного в нем международного стандарта...........................................................21

Приложение ДГ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте................................................23

IV

ГОСТ 33844-2016 (ISO 18352:2009)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения прочности на сжатие после повреждения многослойных углекомпозитов

Polymer composites

Test method for determination of compression-after-impact strength of carbon-fibre-remforced laminates

Дата введения — 2017—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на многослойные углекомпозиты и устанавливает метод определения прочности на сжатие после повреждения (удара).

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ 33348-2015 (ISO 1268-4:2005) Композиты полимерные. Производство пластин из препре-гов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33846-2016 (ISO 14127:2008) Композиты полимерные. Определение содержания смолы, волокна и пустот в углекомпозитах

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 ссылочный стандарт заменен(изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    энергия удара Е, Дж: Потенциальная энергия падающего груза, определяемая массой и высотой падения индентора, воздействующая на образец для испытаний.

3.2    предел прочности при сжатии после удара oCA)1 МПа: Отношение сжимающей нагрузки, при которой произошло разрушение образца для испытаний, к начальной площади поперечного сечения образца для испытаний.

3.3    модуль упругости при сжатии после удара Есд,, ГПа: Коэффициент сжатия образца для испытаний, вычисляемый между значениями продольной деформации от 0.05 % до 0.25 %.

Издание официальное

3.4    максимальная продольная деформация при сжатии после удара естах, %: Максимальное значение продольной деформации при сжатии, которое выдерживает образец для испытаний при максимальной сжимающей нагрузке.

3.5    глубина вмятины, мм: Остаточная глубина вмятины, выполненная индентором после удара, определяемая как максимальное расстояние в перпендикулярном направлении к поверхности образца для испытаний от нижней точки вмятины до плоскости поверхности, не затронутой ударом.

4 Сущность метода

1 — образец для испытаний Рисунок 1 — Этап 1: Нанесение удара


1 2


Рисунок 2 — Этап 2 Неразрушающий контроль


2


1 — повреждение. 2 — сжимающая нагрузка Рисунок 3 — Этап 3: Определение прочности на сжатие


Испытание на сжатие после удара состоит из трех этапов, как показано на рисунках 1—3.

На первом этапе образец для испытаний подвергают воздействию поперечного, локального удара с помощью установки для испытания на удар падающим грузом с полусферическим индентором.

На втором этапе устанавливают тип повреждения после удара методом неразрушающего контроля и измеряют глубину вмятины после удара.

На третьем этапе к образцу для испытаний прикладывают сжимающую нагрузку до разрушения. Вычисляют предел прочности при сжатии после удара, модуль упругости при сжатии после удара и продольную деформацию при сжатии после удара

ГОСТ 33844-2016

5 Оборудование

5.1    Установка для испытания на удар падающим грузом

5.1.1    Установка для испытания на удар падающим грузом должна быть оснащена стальным ин-дентором с полусферической головкой диаметром (16 ± 0.1) мм.

5.1.2    Установка должна быть расположена на опорной плите и иметь соответствующий направляющий механизм для сбрасывания индентора, как показано на рисунке 4

5.1.3    Удар должен быть нанесен однократно по центру передней поверхности образца для испытаний В установке должен быть предусмотрен механизм, предотвращающий отскок индентора и последующие удары.

5.1.4    Масса индентора должна составлять от 5 до 6 кг. твердость его наконечника — от 60 до 62 HRC по шкале Роквелла.

5.1.5    Минимальная высота падения груза зависит от массы индентора. толщины образца для испытаний, установленной энергии удара и определяется в соответствии с 7.3.3

Рисунок 4 — Установка для испытания на удар падающим грузом


Примечание — Рекомендуется использовать установку для испытания на удар падающим грузом, оснащенную измерительной аппаратурой, которая способна измерять скорость перемещения индентора и силу вдавливания, а также имеющую автоматическую систему сбора данных.

1 — индентор. 2 — траверса 3 — фиксирующее устройство; А — направляющая колонна;

3 — датчик скорости перемещения индентора; б — блок остановки (ограничм-ель хода); 7 — опорная плита

5.2 Зажимное приспособление для испытания на удар падающим грузом

5.2.1    Зажимное приспособление для испытания на удар падающим грузом должно состоять из стального основания с плоской поверхностью толщиной (18 ± 0.1) мм. направляющих штифтов и четырех зажимов. В основании должно быть проделано отверстие длиной (125 ± 1) мм. шириной (75 ± 1) мм. Пример зажимного приспособления приведен на рисунке 5.

5.2.2    Зажимное приспособление для испытания на удар падающим грузом должно располагаться на опорной плите установки для испытания падающим грузом.

3

1 — образец для испытаний, 2 — направляющий штифт. 3 —зажим. 4 — отверстие длиной (125 ± 1) мм. шириной (75 ± 1) мм.

5 — стальное основание, а — фаска 1 мм под углом 45*

Рисунок 5 — Пример зажимного приспособления для испытания на удар падающим грузом

5.3    Дефектоскоп

Для оценки повреждения после удара используют ультразвуковой дефектоскоп или другой подходящий прибор метода неразрушающего контроля.

5.4    Универсальная испытательная машина

5.4.1    Универсальная испытательная машина по ГОСТ 28840. обеспечивающая сжатие образцов для испытаний с постоянной (регулируемой) скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины.

5.4.2    Универсальная испытательная машина должна быть оборудована параллельными фиксированными пластинами длиной 100 мм. Отклонение от параллельности поверхностей ппастин не должно превышать 0.03 мм. Для облегчения расположения прибора для нагрузки на сжатие по центру между пластинами рекомендуется делать отметку на нижней пластине.

5.5    Прибор для нагрузки на сжатие

5.5.1    Испытания на сжатие проводят в специальном приборе, обеспечивающем опору для образца для испытаний и приложение нагрузки по торцевым поверхностям образца для испытаний.

5.5.2    Продольные торцевые поверхности должны быть зафиксированы таким образом, чтобы предотвратить поступательное движение образца для испытаний перпендикулярно его плоскости, при этом допускается вращение образца дпя испытаний вокруг его оси. параллельной направлению приложения сжимающей нагрузки. Верхняя и нижняя торцевые поверхности образца для испытаний должны быть зафиксированы таким образом, чтобы предотвратить поступательное движение образца для испытаний перпендикулярно его плоскости и его вращение вокруг оси. параллельной направлению приложения сжимающей нагрузки.

5.5.3    Прибор для нагрузки на сжатие должен быть съемным для возможности регулировки длины, ширины и толщины образца для испытаний.

5.5.4    Боковые зажимные ппиты должны быть короткими, чтобы боковые угловые стойки и верхняя пластина находились на расстоянии друг от друга в течение всего испытания.

5.5.5    Пример прибора для нагрузки на сжатие приведен на рисунке 6. Конфигурация каждого компонента прибора должна соответствовать рисункам А.1—А.6 (приложение А).

4

ГОСТ 33844-2016

5.5.6    Для испытаний при температуре окружающей среды прибор для нагрузки на сжатие рекомендуется изготавливать из низкоуглеродистой стали. Для режимов, не соответствующих условиям окружающей среды, рекомендуется изготавливать прибор из термически необработанной ферритной или термически упрочненной нержавеющей стали.

5.5.7    Размеры прибора для нагрузки на сжатие и его компонентов должны соответствовать значениям. приведенным на рисунках А.1—А.6 (приложение А). Положение боковых угловых стоек должно быть задано таким образом, чтобы расстояние между каждой стойкой и продольной кромкой образца для испытаний составляло от 0.8 до 1.5 мм.

5.5.8    Прибор для нагрузки на сжатие должен быть помещен между пластинами универсальной испытательной машины и подвергнут нагрузке на каждом конце.

Примечание — Результаты испытания зависят от точной параллельности кромок образца для испытаний и точной перпендикулярности всех компонентов прибора для нагрузки на сжатие

1 — образец для испытаний, 2 —верхняя пластина. 3— фиксатор. 4 — боковая зажимная плита. 5—верхняя зажимная плита,

б — боковая угловая стойка; 7 — опора

Рисунок 6 — Пример прибора для нагрузки на сжатие

5.6 Микрометр

5.6.1    Для измерения толщины и ширины образца для испытаний с точностью не менее 0.01 мм используют микрометр или другой подходящий измерительный прибор.

5.6.2    Для измерения глубины вмятины, вызванной индентором при ударе, может быть использован микрометр с подходящим креплением (см. рисунок 7). Для подобных измерений головка микрометра должна быть полусферической с диаметром от 1.5 до 5.0 мм. Длина крепления должна быть не менее 40 мм.

5



Рисунок 7 — Микрометр с добавочным приспособлением для измерения глубины вмятины, вызванной индентором при ударе


5.7    Штангенциркуль

Для определения длины образца для испытаний и расстояний от тензометров до краев образца для испытаний используют штангенциркуль или другой подходящий измерительный прибор, обеспечивающий измерения с точностью не менее 0.05 мм.

5.8    Тензометры

С помощью тензометров измеряют продольную деформацию в двух точках на каждой из сторон образца для испытаний (см. рисунок 8) с точностью ± 1 % от измеряемой величины. Длина чувствительного элемента тензометра должна быть не более 3 мм.


•45


♦45е


1 — точка удара; 2— расположение тензометров. А. В. С — торцевые поверхности образца для испытаний, f — толщина образца для испытаний; Ra — шероховатость поверхности

Рисунок 8 — Форма и размеры образца для испытаний и расположение тензометров


6