МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

32659-

2014

(ISO 14130:1997)

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Методы испытаний Определение кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге методом испытания короткой балки

(ISO 14130:1997, MOD)

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1,2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения.обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Объединением юридических лиц «Союз производителей композитов»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 063 «Стеклопластики, стекловолокно и изделия из них»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 марта 2014 г № 65-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК(ИС0 3166) 004-97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Азербайджан AZ Аз стандарт Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 14130:1997 Fibre-reinforced plastic composites - Determination of apparent interlaminar shear strength by short-beam method (Материалы композиционные полимерные армированные волокном. Определение кажущейся межслойной прочности на сдвиг методом испытания балочек) путем внесения модификаций различного типа:

-    изменения содержания положений, элементов:

-    исключения отдельных положений;

-    внесения дополнительных положений;

-    изменения структуры.

Перевод с английского языка (ел).

Официальный экземпляр международного стандарта, на основе которого разработан настоящий межгосударственный стандарт, имеется в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

Текст измененных положений, элементов выделен в стандарте одиночной вертикальной полужирной линией на полях слева (четные страницы) или справа (нечетные страницы) от соответствующего текста. Содержание измененных положений, элементов международного стандарта приведено в приложении А.

Измененные фразы, слова выделены в тексте курсивом.

Содержание исключенного раздела приведено в приложении Б

Сравнение структуры международного стандарта со структурой настоящего стандарта приведено в приложении В.

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

Информация о замене ссылок приведена в приложении Г.

Дополнительные положения приведены в 3.1, 3.2. 8.1 и заключены в рамки из тонких линий. Разъяснение причин внесения дополнительных положений приведено в приложении Г.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта в целях соблюдения принятой терминологии.

Степень соответствия - модифицированная (MOD).

ГОСТ 32659-2014

5    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 мая 2014 г. № 472-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32659-2014 (ISO 14130:1997) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2015 г.

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 вНациональные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе вНациональные 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

© Стандартинформ. 2014

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 32659-2014 СТАНДАРТ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ Методы испытаний.

Определение кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге методом испытания короткой балки

Polymer composites Test methods Determination of apparent interlaminar shear strength by short-beam method

Дата введения — 2015—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на композиты полимерные и устанавливает метод определения кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге.

Под полимерными композитами в настоящем стандарте следует понимать многослойные термопласты или реактопласты (далее - ламинаты), армированные сбалансировано и симметрично расположенными относительно средней плоскости образца волокнами.

Примечание - При испытании несбалансированно и несимметрично армированных ламинатов на результат могут повлиять различные сочетания факторов, таких как растяжение/изгиб, изгиб/скручивание и т д

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 32974-2014 Композиты полимерные. Термины и определения

ГОСТ 12015-66 Пластмассы Изготовление образцов для испытания из реактопластов Общие требования

ГОСТ 12019-66 Пластмассы Изготовление образцов для испытания из термопластов. Общие требования

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

ГОСТ 14359-69 Пластмассы Методы механических испытаний. Общие требования

ГОСТ 26277-84 Пластмассы Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

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

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году 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 термины и определения по ГОСТ 32794. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    кажущееся напряжение при межслойном сдвиге (apparent interlaminar shear stress) г, МПа:

Напряжение при межслойном сдвиге, возникающее в нейтральной плоскости образца, вычисляемое по результатам проведения испытаний._

Примечание - Полученный результат не является абсолютным значением, поэтому для определения вычисленной величины используют термин «кажущееся напряжение при межслойном сдвиге».

3.2    кажущийся предел прочности при межслойном сдвиге (apparent interlaminar shear

strength) r«, МПа: Значение кажущегося напряжения при межслойном сдвиге в момент разрушения или при достижении максимального значения нагрузки._

Издание официальное

1

Примечание - Полученный результат не является абсолютным значением, поэтому для определения вычисленной величины используют термин «кажущийся предел прочности при межслойном сдвиге*

3.3    пролет (span) L, мм: Расстояние между операми испытательной машины, на которые устанавливается образец.

3.4    оси координат образца (для материалов с однонаправленными волокнами): Для образца (см. рисунок 1) направлением, параллельным продольной оси образца (параллельным направлению армирования), является направление «1», а перпендикулярным оси (перпендикулярным направлению армирования) - направление «2». Координатные оси для испытуемого материала приведены на рисунке 1.

Примечания

1    Направление «1» определяют также как 0 градусов (0^е) или как продольное, а направление «2»как 90 градусов (90°) или как поперечное

2    Подобное определение допускается использовать в отношении полимерных композитов с преимущественной укладкой армирующего наполнителя или в случаях, когда направление (например, продольное) может быть связано с процессом производства (см 6 4 2)

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в том. что образец, свободно лежащий на двух опорах, нагружают с постоянной скоростью в середине между опорами до его разрушения при межслойном сдвиге.

Результаты испытания образцов различных размеров или испытанных при различных условиях не являются сопоставимыми.

3

2

5 Оборудование

5.1    Испытания проводят на испытательных машинах, обеспечивающих растяжение образца с заданной постоянной скоростью и измерение нагрузки с погрешностью не более ± 1 % от измеряемой величины и отвечающей требованиям ГОСТ 28840

5.2    Испытательная машина должна быть снабжена нагружающим наконечником и опорами. Радиус нагружающего наконечника должен быть равен (5.0 ± 0.2) мм. а радиус

опор(2.0 ± 0.2) мм (см. рисунок 2). Ширина нагружающего наконечника и опор должна быть больше, чем ширина образца. Пролет должен быть регулируемым и изменяться в зависимости от значения толщины образца.

5.3    Для измерения ширины и толщины образца рекомендуется использовать микрометры, обеспечивающие измерение с погрешностью не более 0.01 мм.

2

радиус нагружающего наконечника; г? - радиус опор; /ъ толщина образца,! - пролет; / -полная длина образца Рисунок 2 -Схема нагружения

6 Подготовка к проведению испытания

6.1    Форма и размеры образцов

6.1.1    Стандартный образец

Образцы изготавливают в форме прямоугольного параллелепипеда, размеры которого должны соответствовать таблице 1.

Допускается использовать образец, размеры которого не соответствуют требованиям 6.1.1, если невозможно применить стандартный образец. Размеры нестандартного образца должны соответствовать таблице 2.

Отклонение толщины от среднего значения по всей длине образца не должно превышать ± 5 %.отклонение ширины ± 0.2 мм.

Таблица 2

Значение параметра

Полная длина. /

5 h

Примечание - В зависимости от испытуемого материала образцы толщиной 2 мм под нагрузкой могут разрушаться при сдвиге или при сжатии, либо испытывать чрезмерный прогиб без разрушения при сдвиге При увеличении толщины образца вероятность разрушения при сжатии под нагрузкой возрастает, а чрезмерного прогиба без разрушения уменьшается При уменьшении толщины образца происходит обратное Важно вьбри'ь толщину, которая вызывает разрушение образца от горизонтального сдвига (см 7.6)_

6.2Подготовка образцов

Образцы вырезают из пластин для испытания, изготовленных в соответствии с нормативным кументом или технической документацией на полимерный композитный материал. При отсутствии их указаний панели должны изготавливаться прессованием в соответствии с ГОСТ 12015, литьем ! давлением - с ГОСТ 12019. Вырезание образцов из панели и механическая обработка по :Т 26277.

3

6.3Внешний вид образцов

6.3.1    Поверхности образцов должны быть ровными и гладкими На их поверхностях и кромках не допускается наличие царапин, раковин и углублений

6.3.2    Образцы, не отвечающие требованиям 6.1 и 6.3.1 должны браковаться или подвергаться механической обработке до получения соответствующего размера и формы перед испытанием

6.4Количество образцов

6.4.1    Для испытаний должно быть подготовлено не менее пяти образцов.

6.4.2    При испытании изотропных материалов, образцы должны вырезаться в направлениях «А» и «В» (см. рисунок 3). При испытании анизотропных материалов, образцы вырезают вдоль главной оси анизотропии.

6.5 Кондиционирование и условия проведения испытания

6.5.1    Кондиционирование образцов проводят в соответствии с нормативным документом или технической документацией на материал. При отсутствии указаний образцы кондиционируют при одной из стандартных атмосфер по ГОСТ 12423.

6.5.2    Испытания проводят в тех же условиях, что и кондиционирование.

7 Проведение испытания

7.1    В середине каждого образца измерить ширину и толщину с точностью 0,02 мм

7.2    Установить пролет.

Пролет L, мм, определяют по формуле

L - 5Лср ± 0,3,    (1)

где    Ло - среднее значение толщины образцов, мм.

Примечание - Для некоторых материалов может потребоваться более короткий пролет для получения разрушения при сдвиге (см. 7.6).

7.3    Скорость нагружения устанавливают в нормативном документе или технической документации на материал. При отсутствии указаний скорость нагружения должна быть (1,0 ±0.2) мм/мин.

7.4    Установить образец стороной, не подвергавшейся механической обработке на опоры (см. рисунок 2).

С помощью нагружающего наконечника приложить нагрузку в середине образца и равномерно по всей ширине

Примечание - Середина образца должна совладать с серединой пролета.

7.5 В ходе проведения испытания записать значения нагрузки

4

ГОСТ 32659-2014

б)    скорость нагружения;

в)    информацию, необходимую для полной идентификации испытуемого материала: тип, происхождение, заводской номер, форму и т.д.\

г)    класс точности испытательной машины:

д)    радиусы нагружающего наконечника и опор:

е)    информацию по подготовке образцов для испытания, включая направление обработки резанием/испытания (например, образец А или В на рисунке 3. или направление 1 или 2);

ж)    размеры образцов.

з)    количество образцов.

и)    условия проведения испытания и кондиционирования;

к)    пропет:

л)    поверхность образца, контактирующая с нагружающим элементом;

м)    для допустимого типа разрушения: тип разрушения (одиночный или множественный сдвиг), отдельные значения кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге, их среднеарифметическое значение и. если требуется, среднеквадратическое отклонение;

н)    для недопустимого типа разрушения: описание типа разрушения, формулировку о том. что рассчитанные значения не являются кажущимся пределом прочности при межслойном сдвиге, отдельные значения кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге, их среднеарифметическое значение и. если требуется, среднеквадратическое отклонение;

о)    любые операции, не установленные в настоящем стандарте, также как любые случайности, которые могли повлиять на результаты:

п)    дату проведения испытания.

6

ГОСТ 32659-2014

Приложение А (справочное)

Положения ISO 14130, которые приняты в настоящем стандарте с модификацией их содержания

А.1 1 Область определения

1.1    Данный международный стандарт устанавливает метод определения кажущейся межслойной прочности на сдвиг на образцах композиционных полимерных материалов, армированных волокном, в форме балочек.

1.2    Данный метод пригоден для применения к композиционным полимерным материалам, армированным волокном с термореактивной или термопластичной матрицей, при условии получения межслойного разрушения при сдвиге.

Примечание - Если используются материалы, отличные от слоистых пластмасс, которые несимметричны и не сбалансированы, на результат могут повлиять различные сочетания факторов, таких как растяжение/изгибание, изгибание/скручивание и т д

1.3    Метод не пригоден для определения расчетных параметров, но может быть применен к пористым материалам, или как испытание для контроля качества

Примечание - Данный раздел международного стандарта изменен в настоящем стандарте в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5, п 3.7.1 и в целях соблюдения норм русского языка и принятой терминологии

А.23 Принцип

Пруток прямоугольного сечения нагружают как однопролетную балку на двух опорах (простую балку) на изгиб таким образом, чтобы возникло межслойное разрушение при сдвиге. Пруток (балочку) располагают на двух опорах, а усилие прилагают с помощью нагружающего элемента (наконечника) посередине между опорами.

Примечания

1    Испытание по своему характеру похоже на метод трех точечного нагружения, применяемый для определения свойств пластмасс при изгибе (ISO 14125. Композиционные полимерные материалы, армированные волокном Определение свойств при изгибе) Однако, для увеличения уровня напряжения при сдвиге по отношению к напряжению при изгибе в испытуемом образце установлено меньшее соотношение пролет(расстояние между опорами) /толщина образца с целью получения межслойного разрушения при сдвиге

2    Придается особое значение тому, что полученный результат не является абсолютным значением По этой причине для определения измеряемой величины используют термин «кажущаяся межслойная прочность на сдвиг» Результаты испытания образцов различных размеров или образцов, испытанных при различных условиях, не являются непосредственно сопоставимыми

Примечание - Данный раздел международного стандарта изменен в настоящем стандарте в соответствии с требованиями ГОСТ 1 5. п 795 и в целях соблюдения норм русского языка и принятой терминологии

А.34 Определения

4.1    кажущееся межслойное напряжение при сдвиге (apparent interlaminar shear stress), т: Межслойное напряжение при сдвиге, действующее на нейтральную плоскость испытуемого образца.

Рассчитывают по формуле, приведенной в 10.1. и выражают в мегапаскалях (МПа).

4.4    координатные оси испытуемого образца (для материалов с однонаправленным и волокнами) [specimen coordinate axes (for aligned materials)]: Координатные оси для испытуемого материала приведены на Рисунке 1. Направление, параллельное осям волокон, определено как направление «1», а направление, перпендикулярное им. как направление «2».

Для других материалов направления 1.2 и 3 обычно описывают системой координат х. у. г.

Примечание - Данный раздел международного стандарта изменен в настоящем стандарте в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5, п 39 1 ив целях соблюдения норм русского языка и принятой терминологии.

А.45 Аппаратура

5.1    Испытательная машина

5.1.1    Общие положения

Испытательная машина должна соответствовать ISO 5893 в соответствии со следующими требованиями, приведенными в 5.1.2 и 5.1.3.

7