Все госты и снипы онлайн

Более 10000 документов в открытом доступе, абсолютно бесплатно

ГОСТ Р 56812-2015 - Композиты полимерные. Метод определения механических характеристик при комбинированной сжимающей нагрузке

Этот документ был распознан автоматически. В блоке справа Вы можете найти скан-копию. Мы работаем над ручным распознаванием документов, однако это титанический труд и на него уходит очень много времени. Если Вы хотите помочь нам и ускорить обработку документов, Вы всегда можете сделать это, пожертвовав нам небольшую сумму денег.

Файлы для печати:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВОПО ТЕХНИЧЕСКОМ У РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы ЙГОСТР С Т А Н Д А Р Т 56812— Р О С С И Й С К О Й 2015 Ф Е Д Е Р А Ц И ИКОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ Метод определения м еханических характеристик при ком бинированной сжимаю щ ей нагрузкеИздание официальное М осква Стандартинф орм 2016строительство в области
ГОСТ Р 56812— 2015 Предисловие1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийскийнаучно-исследовательский институт авиационных материалов» совместно с Открытым акционернымобществом «НПО Стеклопластик» и Объединением юридических лиц «Союз производителей компози­ тов» на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, которыйвыполнен ТК 4972 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изде­лия из них»3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регу­лированию и метрологии от 27 ноября 2015 г. No 2069-ст4 НастоящийстандартявляетсямодифицированнымпоотношениюкстандартуАСТМ Д6641/Д6641 М— 09 «Стандартный метод определения характеристик при сжатии композитногослоистого материала с полимерной матрицей, используя испытательную установку с комбинирован­ ной нагрузкой сжатия (CLC)» (ASTM D 6641/D6641 М— 09 «Standard test method for compressiveproperties of polymer matrix composite materials using a combined loading compression (CLC) test fixture»)путем внесения технических отклонений, изменения структуры, дополнений отдельных пунктов дляучета особенности объекта стандартизации, характерного для Российской Федерации.В настоящем стандарте исключены ссылки на стандарты АСТМ: Д695. Д3410/Д3410 М,Д5467/Д5467 М. Е6. Е122. Е132. Е177. Е456.Положения, разделы и пункты примененного стандарта АСТМ. не включенные в основную частьнастоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДА.Оригинальный текст модифицированных структурных элементов приведен в дополнительномприложении ДБ.Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведе­но в дополнительном приложении ДГ.Дополнительные слова, фразы, ссылки, включенные в текст настоящего стандарта для учетапотребностей национальной экономики Российской Федерации, выделены курсивом.Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стан­дарта АСТМ в целях соблюдения принятой терминологии.Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов стандар­там АСТМ. использованным в качестве ссылочных в примененном стандарте АСТМ, приведены вдополнительном приложении ДВ5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕПравила применения настоящего стандарта установлены в ГО С Т Р 1.0— 2012 (раздел 8).Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальныйтекст изменений и поправок в ежемесячном информационном указателе «Национальные стан­ дарты». В случав пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующееуведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя«Национальные стандарты». Соотвепктвующая 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. 2016Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­ му регулированию и метрологии
ГОСТ Р 56812— 2015 Содержание1 Область применения................................................................................................................................................... 12 Нормативные ссылки................................................................................................................................................... 13 Термины, определения и обозначения................................................................................................................. 24 Сущность м етода..........................................................................................................................................................25 О б о р уд о в ан и е............................................................................................................................................................. 26 Образцы.......................................................................................................................................................................... 47 Проведение и с п ы тан и й ............................................................................................................................................ 58 Обработка результатов испытаний........................................................................................................................ 69 Протокол испы таний................................................................................................................................................... 8Приложение А (справочное) Влияющие ф акторы ............................................................................................... 9Приложение ДА (справочное) Оригинальный текст невключенных структурных элем етов................. 10Приложение ДБ (справочное) Оригинальный текст модифицированных структурных элементов . . 12Приложение ДВ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальныхи межгосударственных стандартов стандартам АСТМ. использованным в качествессылочных в примененном стандарте А С Т М ......................................................................... 13Приложение Д Г (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структуройпримененного в нем стандарта А С Т М ...................................................................................... 14 in
ГОСТ Р 56812— 2015Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы ЙС Т А Н Д А Р ТР О С С И Й С К О ЙФ Е Д Е Р А Ц И ИКОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫ ЕМетод определения механических характеристик при комбинированнойсжимаю щ ей нагрузке Polymer composites. Method for determination of mechanical characteristics In combined loading compression Дата введения — 2017—01— 01 1 Область применения1.1 Настоящий стандарт распространяется на композитные материалы с полимерной матрицей,армированные непрерывными или рублеными волокнами.1.2 Стандарт устанавливает метод определения упруго-прочностных характеристик при стати­ческом сжатии образцов путем приложения комбинированной нагрузки.1.3 Настоящий метод испытаний устанавливает процедуру определения прочности при сжатии ихарактеристики жесткости композитных материалов с полимерной матрицей, используя испытатель­ное приспособление с комбинированной нагрузкой сжатия или аналогичное испытательное приспособ­ление. Данный метод испытаний применим к обычным плоским слоистым (или дискретноармированным) материалам, которые сбалансированы и симметричны и содержат минимум один слойс ориентацией 0е. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:ГО СТ 166—89 (ИСО 3599— 76) Штангенциркули. Технические условия ГО СТ 6507— 90 Микрометры. Технические условия ГО СТ 12423— 2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытанияобразцов (проб)ГОСТ 24888— 81 Пластмассы, полимеры и синтетические смолы. Химические наименования,термины и определенияГОСТ 28840— 90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общиетехнические требованияГОСТ 32794— 2014 Композиты полимерные. Термины и определенияГО СТ Р 8.585— 2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопа­ры. Номинальные статические характеристики преобразованияГОСТ Р 56760— 2015 Композиты полимерные. Идентификация волокон, наполнителей и мате­риалов внутреннего слоя «сэндвичи-конструкций из полимерных композитов в компьютерных базахданныйГОСТ Р 56762— 2015 Композиты полимерные. Метод определения влагопоглощения и равно­весного состоянияГОСТ Р 56799— 2015 Композиты полимерные. Метод определения механических характерис­тик при сдвиге на образцах с V-образными надрезамиГОСТ Р 56806— 2015 Композиты полимерные. Идентификация полимерных композитов в элек­тронных базах данныхГОСТ Р 56807— 2015 Композиты полимерные. Внесение результатов испытаний механическихсвойств полимерных композитов в электронные базы данных. Общие требования Издание оф ициальное 1
ГОСТ Р 56812— 2015ГОСТ Р 56813— 2015 Композиты полимерные. Руководство по изготовлению пластин для испы­тания и механической обработки П р и м е ч а н и е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч­ ных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агент­ ства по техническому регулированию и метрологии а сети Интернет или по ежегодному информационному указате­ лю «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 да­ на датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утвер­ ждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта а ссылочный стандарт, на который дана датиро­ ванная 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 положе­ ние. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. 3 Термины, определения и обозначенияВ настоящем стандарте применены термины по ГО СТ 24888. ГО СТ 32794. а также следующиетермины с соответствующими определениями:3.1 диаграм м а деф ормирования: Графическая зависимость между напряжением (нагрузкой) идеформацией (или перемещением).3.2 деф ормация г., %: Изменение линейных размеров или формы объекта под действием меха­нического напряжения.3.3 прочность при сжатии п£, МПа: Максимальное механическое напряжение, которое обра­зец выдерживает при испытании на сжатие.3.4 модуль упругости при сжатии Ес. ГПа: Отношение механического напряжения при одно­осной упругой деформации растяжения (сжатия) к соответствующей относительной линейной дефор­ мации.3.5 коэффициент Пуассона при сжатии : Абсолютная величина отношения поперечнойдеформации к относительной продольной деформации. 4 Сущность метода4.1 Сущность метода заключается в определении предельного напряжения при сжатии, модуляупругости при сжатии и коэффициента Пуассона при сжатии.Испытания проводят на плоских образцах прямоугольной формы в специализированном приспо­соблении (см. рисунок 1). позволяющем передавать комбинированную нагрузку (торцевое и сдвиговоенагружение) на образец. На приспособление прикладывают нагрузку с постоянной скоростью переме­ щения до тех пор. пока но произойдет разрушение образца полимерного композитного материала отсжимающих напряжений. Во время проведения испытания записывают диаграмму нагрузка — дефор­ мация.4.2 Типичный контрольный образец при установке в специализированное приспособление имеетгеометрические размеры, показанные на рисунке 2. 5 Оборудование5.1 Средства измерения ширины и толщины образца должны обеспечивать измерение с точ­ностью «1 % от измеряемого значения. Для измерений рекомендуется использовать штангенциркульпо ГО С Т 166 с точностью 10,025 мм и микрометр по ГО СТ 6507 с плоскими головками диаметром от 5до 7 мм с точностью ±0,01 мм.5.2 Динамометрический ключ с калиброванным диапазоном крутящих моментов. 5.3 Испытательная машина по ГО С Т 28840. обеспечивающая линейное перемещение активногозахвата (траверсы) с заданной постоянной скоростью и измерение нагрузки с точностью ±1 % от изме­ ряемого значения.5.4 Для условий проведения испытаний, отличных от стандартной лабораторной атмосферы,требуется термокриокамера для испытаний на воздействие окружающей среды. Данная камера дол- 2
ГОСТ Р 56812— 2015жна быть способна поддерживать заданные условия для рабочего участка образца во время механи­ ческих испытаний.Термокриокамера должна обеспечивать поддержание заданной температуры в пределах *3 °С изаданного уровня относительной влажности в пределах ±5 %. Условия в камере должны контролиро­ ваться либо автоматически и непрерывно, либо вручную с установленным интервалом.5.5 Средства измерения температуры по ГО СТ Р 8.585 должны обеспечивать измерение сточностью ±1.5 % измеряемого значения. Средства измерения влажности должны обеспечиватьизмерение с точностью ± 2 % измеряемого значения.5.6 При проведении испытаний при повышенных и пониженных температурах для контроля тем­пературы образца используют термопару, которая крепится на поверхность образца. Способ крепле­ ния термопары должен обеспечивать плотное прилегание спая термопары к поверхности образца иисключать влияние термопары на результаты испытания. Рекомендуется использовать термопары сплоским спаем, закрепленным на поверхности образца алюминиевым скотчем.5.7 Испытательная машина должна быть оборудована приспособлением для испытаний на сжа­тие с приложением комбинированной нагрузки на образец, рекомендуемая схема приспособленияизображена на рисунке 1 (допускается использование иной конструкции приспособления, обеспечиваю­ щей соосность и устойчивость образца при испытании). Используемое приспособление должно иметьчетыре точки касания с образцом, каждая половина приспособления должна содержать зажимный эле­мент. фиксирующий образец. Г — н а п р а в л я ю щ и е ц е н т р и р у ю щ и е с т е р ж н и .2 — о б р а з е ц . 3 — з а ж и м н ы е б о л т ы . 4 — у гл у б ­ л е н и е для д а т ч и к а д е ф о р м а ц и и ; 5 — м е с т о у с т а ­ н о в ки д а т ч и к а д е ф о р м а ц и и Рисунок 1 — Схема приспособления и приложения нагрузки для испытания на сжатие с приложением комбинированной нагрузки на образец5.8 Приспособление должно гарантировать правильное расположение и центровку образцаотносительно оси приложения нагрузки. Центрирующий инструмент должен обеспечивать соосноерасположение образца в приспособлении к оси приложения нагрузки.5.9 Для измерения деформации используют тензометры. Погрешность измерения применяемыхдатчиков деформации должна быть не более 1 % предельного значения измеряемой величины. Дляобразцов из тканого наполнителя размер измерительной решетки тензометра должен быть не меньшеодной структурной единицы армирующего наполнителя. Для испытаний при повышенных и понижен­ных температурах следует учитывать температурную компенсацию тензометра. Допускается примене­ ние других средств измерения деформации с погрешностью не более 1 % предельного значенияизмеряемой величины.з
ГОСТ Р 56812— 2015 6 Образцы6.1Для определения упруго-прочностных характеристик при сжатии с приложением комбиниро­ванной нагрузки на образец используют образцы в виде балки прямоугольного сечения, показанной нарисунке 2. f — те н з о м е т р : 2 — н а кл а д ки , h — т о л щ и ­ н а о б р а зц а Тип В - образец с накладкамиРисунок 2 — ОбразецРуководство по подготовке образцов приведено в ГО С Т Р 56813.6.2Геометрические размеры стандартного образца указаны на рисунке 2. Длина образца L рав­на 140 мм, ширина Ь равна 12 мм (допускаются образцы шириной до 30 мм), рабочая зона образца(расстояние между накладками)/¥ равна 13 мм. Приемлемой длиной рабочей части образца являетсядлина от 12 до 25 мм. в зависимости от изгибания контрольного образца. Рабочая часть длиной 13 ммобеспечивает достаточное пространство для аппликации тензометра в случае необходимости егоиспользования для измерения деформационных характеристик. Рекомендуемая толщина образцаЛ — в пределах от 2 до 3 мм, допускаются образцы другой толщины с занесением информации в прото­кол испытаний.Для выбора толщины образца должны выполняться условия предотвращения потери устойчи­вости вследствие изгибающих напряжений в образце. Минимальную толщину образца вычисляют поформулегде /у — длина рабочей зоны образца, мм ;— ожидаемая критическая прочность при сжатии, МПа;Gxy — межслойиый модуль упругости при сдвиге. МПа;Е” — ожидаемый модуль упругости при изгибе. МПа.П р и м е ч а н и е — Межслойный модуль упругости при сдвиге Gx>.mo)kho измерить по го с т р 56799.6.3Для однонаправленных и высокопрочных материалов с схемой армирования [0]„ рекоменду­ется использовать накладки для снижения концентрации напряжений в зоне фиксации образцов.Для прочих образцов полимерных композитных материалов с другими схемами ориентации сло­ев и видами армирующего наполнителя (ткани различного плетения, рубленные волокна и пр.) допус- 4
ГОСТ Р 56812— 2015кается проведение испытаний образцов боз накладок. Накладки на образцах не должны иметь фасок,чтобы не увеличивать незафиксированную рабочую часть образца, подверженную напряжениям изги­ба. Накладки для образцов изготовляют из ортогонально армированных композитных или других мате­ риалов, модуль упругости которых в направлениях, перпендикулярных к оси образца, не превышаетмодуль упругости в этих же направлениях материала образца, а относительное удлинение при разру­шении накладок не должно быть меньше относительного удлинения испытуемого материала. Направ­ление армирования волокон на прилегающей к образцу поверхности накладок должны совпадать снаправлением армирования волокон образца. Рекомендуемая толщина накладок — 1.6 мм.6.4 Накладки на образец рекомендуется фиксировать с помощью клея или иной технологии изго­товления образца с накладками, указанной в нормативных документах или технической документации.6.5 Образец для испытаний при визуальном осмотре должен иметь гладкую поверхность безвздутий, сколов, неровностей, надрезов, царапин, трещин, расслоений. Требования к параллельностии перпендикулярности поверхностей образцов показаны на рисунке 2.6.6 Технология изготовления образцов, механическая обработка, место и направление их вырез­ки должны соответствовать требованиям нормативных документов или технической документации наматериал. Образцы материала одной марки, поступающие на испытания, должны быть изготовлены сприменением одного и того же метода формования.6.7 Для данного вида испытаний важна процедура механической обработки образца. Есливырезку проводят из толстых плит, то требуется соблюдать меры предосторожности во избежание над­ резов. подрезов, неровных или грубых (шероховатых) поверхностей, или же дефектов расслоений,которые стали результатом несоответствующих способов механической обработки. Чтобы получитьокончательные размеры методом прецизионного выпиливания, фрезерования или выточки с подво­ дом воды в качестве смазки, рекомендуется использовать инструмент с алмазным напылением. Торцыдолжны быть плоскими и параллельными, а также не выходить за пределы заданных допусков. В слу­ чае нарушения параллельности торцов велика вероятность разрушения в этой области при проведе­нии испытаний и как следствие нереализации прочностных характеристик материала.6.8 Количество образцов для испытаний одной партии материала должно быть не менее пятидля каждого режима испытания.6.9 Любые отклонения от условий, указанных в 6.2. должны быть отражены в протоколеиспытаний.6.10 Для определения продольной и поперечной деформации при сжатии на рабочую частьобразцов предварительно проводится аппликация тензометров под углами 0° и 90° соответственно,как указано на рисунке 2. При определении величины изгиба по 6.11 одинаковые тензометры устанав­ливают на двух поверхностях образца, ориентированных под углом 0° к оси приложения нагрузки. Сле­ дует учитывать возможное повреждение материала образцов при подготовке поверхности к установкетензометров.6.11 Значение изгиба В„ в рабочей части образца, которое рассчитывают по формуле (2), дол­жно быть не более 10 %. Если условия по изгибу не выполняются, следует уменьшить рабочую длинуобразца. Положительный или отрицательный знак указывает направление изгиба.В =- *г2 ю р %(2)♦ *Y2где е,. , — относительная деформация с тензометра 1;е, 2 — относительная деформация с тензометра 2.6.12 Изготовленные образцы маркируют в захватной части по разные стороны от поперечной осисимметрии образца номером партии и порядковым номером образца в партии. Маркировка должнапозволять точно идентифицировать образцы. Она не должна повреждаться при испытании, а такжевлиять на выполнение и результат испытаний.6.13 Рекомендуется проводить осмотр и измерения геометрии образцов и фиксировать их вакте отбора образцов. 7 Проведение испытаний7.1 Перед проведением испытаний образцы кондиционируют по ГОСТ Р 56762 при температуре(23 ± 2) °С и относительной влажности ( 5 0 1 1 0 ) %.7.2 При отсутствии в нормативных документах или технической документации на матери­ал специальных указаний время от окончания изготовления до испытания должно составлять не 5
ГОСТ Р 56812— 2015менее 88 ч. включая кондиционирование при температуре (23 ± 2 ) °С и относительной влажности(S O i.10 ) %.7.3 Перед испытанием приспособление осматривают на наличие повреждений, дефектов. Реко­мендуется смазывать резьбовые поверхности графитовой смазкой.7.4 Перед испытанием в рабочей зоне образца измеряют толщину и ширину образца с точностьюдо 0.0025 мм. Среднее значение толщины и ширины образца по трем измерениям записывают в прото­кол испытаний. Длину образца измеряют с точностью до 0.025 мм.7.5 Испытания проводят в помещении или закрытом объеме при температуре и относительнойвлажности окружающего воздуха или другой среды, указанных в нормативных документах или техни­ческой документации на испытуемый материал.7.6 Нижнюю часть приспособления ослабляют и устанавливают в нее центрирующую планку.Затем устанавливают образец, так чтобы нижний его торец был заподлицо с нижней частью приспособ­ления. Затем болты слегка затягивают, чтобы зафиксировать образец. Затем аккуратно вставляютверхнюю часть приспособления, так чтобы не были повреждены тензодатчики в рабочей части образ­ ца. Если верхняя часть свободно не заходит, следует ослабить болты в нижней части приспособления.Затем образец фиксируют в верхней части приспособления также заподлицо. Болты рекомендуетсязатягивать с усилием от 2.5 до 3.0 Н м по диагонали. Избыточное давление в области зажатия образ­ цов вызывает локальные напряжения, которые могут вызвать падение уровня прочности и разрушениявне рабочей зоны. В обратном случае, при малой степени зажатия образца вероятно его проскальзы­ вание и как следствие высокая концентрация напряжений в торце. Поэтому давление зажатия реко­ мендуется подбирать, исходя из материала образца и наличия накладок. Рекомендуетсяустанавливать образец в приспособление с уже подключенным и прокалиброванным тензодатчиком.7.7 Шкалу нагрузки выбирают таким образом, чтобы измеряемая величина составляла от20 % д о 8 0 % максимального значения шкалы.7.8 Скорость нагружения выбирают таким образом, чтобы длительность одного испытаниясоставляла от 1 до 10 мин. Рекомендуемая скорость перемещения активного захвата маши­ ны — 1.3 мм/мин с точностью «0,1 мм/мин.7.9 В процессе испытания фиксируют максимальную нагрузку. 7.10 Разрушенный образец осматривают для определения характера разрушения и классифи­цируют тип разрушения.7.11 При испытании в условиях повышенных или пониженных температур время, необходимоедля полного прогрева или охлаждения образца до его испытания, должно задаваться нормативнымидокументами или технической документацией на испытуемый материал. Если таких указаний нет. товремя выдержки образца при заданной температуре устанавливают не менее 20 мин на 1 мм его тол­ щины.7.12 Для контроля температуры к образцу крепят термопару, изолированную от окружающеговоздуха.7.13 Время достижения температуры испытания заносят в протокол испытаний. 8 Обработка результатов испытаний8.1 Прочность при сжатии, МПа. вычисляют по формулеРта»О )6/1где ртах— максимальная нагрузка при сжатии. Н;b — ширина образца, мм:h — толщина образца, мм.8.2Модуль упругости при сжатии £ с. ГПа, определяемый секущей, рассчитывают по формуле (4)в диапазоне измерений деформации от 0.1 % до 0.3 %. Для высокодеформативных материалов — неболее 0.6 %._р 2 - Pi(4) К г «■ ‘ x i Wгде Р2 — нагрузка приН;нагрузка при е ,, Н; продольная относительная деформация при сжатии в верхней точке:продольная относительная деформация при сжатии в нижней точке.6
ГОСТ Р 56812— 20158.3Коэффициент Пуассона при сжатии \с , определяют на начальном линейном участке диаграм­мы напряжение— деформация и вычисляют по формуле(5)уС =Еу2 “ еу 1" х 2-х\где еу2 — поперечная деформация при сжатии в верхней точке:— поперечная деформация при сжатии в нижней точке;е,2 — продольная деформация при сжатии в верхней точке; £х, — продольная деформация при сжатии в нижней точке.8.4При анализе вида разрушения рекомендуется использовать диаграмму нагружения. Такжеобразцы визуально осматривают после проведения испытания для классификации их разрушениясоответственно рисунку 3 и таблице 1. Код разрушения заносят в протокол испытаний./2Я Л /З Л ^ I’УW шША РГВ ПНВ 7НВ РНВ прибытии* вфр>1 радушен* й Напрмнипомый виды ряаруы*ний Рисунок 3 — Примеры обозначения типовых разрушений Т а б л и ц а 1 — Коды классификации разрушения образцов Первый символ Второй символ Третий символ Режим разрушения Код Зона разрушения Код Место разрушения Код УГЛОВОЙ У Вне рабочей зоны Н Внизу Н Выпучивание В В рабочей зоне В Сверху В Разрушение торцов Т В зоне тензометра т Слева Л Расслоение Р В нескольких областях О Справа П Изгиб И На границе с накладками г В середине с Поперечное П Разные р Разные р Полосы деформации д Неизвестная и Неизвестное т Боковое Б М Многорежимное - 7
ГОСТ Р 56812— 2015Окончание таблицы 1 П е р в ы й си м в о л В то р о й си м в о л Т р е ти й си м в о л Р е ж и м р а зр уш е н и я Код З о на р а з р у ш е н и я Код М е с то р а з р у ш е н и я Код П о п е р е ч н ы й с д в и г С В з р ы в н о е 3 - Д р у г о е Г8.5 После испытаний образцов проводят статистическую обработку результатов. Не рекоменду­ется принимать в расчет отдельные значения определяемых показателей, не укладывающихся в гра­ ницах доверительного интервала при доверительной вероятности Р = 0,95. При окончательномподсчете количество образцов (л) должно быть не менее пяти.8.6 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение х всех параллельныхопределений, рассчитываемое по формуле (6). для статистических данных рассчитывают среднеквад­ ратическое отклонение Sn _ , по формуле (7) и коэффициент вариации CV, %, по формуле (8). ( 6 )п(7) £ * , - л ( х > 2 : _ У'-»_________ (Л - 1)С У = 1 0 0 ^ 1 ^ (8)хгде х( — измеряемая характеристика:п — количество образцов. 9 Протокол испытаний9.1 Все результаты контроля в соответствии с ГОСТ Р 56806. ГОСТ Р 56807. ГОСТ Р 56760 долж­ны быть занесены в протокол испытаний, который должен содержать:- наименование материала и компонентов;- наименование предприятия-изготовителя, метод изготовления, номер партии, параметры изго­товления;- количество и тип образцов, их маркировку и геометрические размеры;- способ кондиционирования, температуру и влажность испытательной среды;- данные тензодатчиков;- тип средств измерений и испытаний, их заводской номер, класс точности датчика силы, данныепо калибровке и поверке:- режим испытания, данные рабочей зоны образца; - значения прочности при сжатии;- значение модуля упругости при сжатии;- коэффициент Пуассона при сжатии; - описание режима и места разрушения;- дату проведения испытаний. - фамилии, имена, отчества специалистов, проводивших испытание;- ссылку на настоящий стандарт.9.2 Дополнительно протокол может содержать графическое изображение зоны, содержащейобнаруженные дефекты и другие данные в соответствии с требованиями ГОСТ Р 56806. ГОСТ Р 56807.ГОСТ Р 56760.Информация, приведенная в протоколе, должна обеспечивать достоверность контроля, его вос­производимость и повторяемость.8
ГОСТ Р 56812— 2015 П риложение А (справочное)Влияющие факторы А.1 В связи с частичным торцевым приложением нагрузки к контрольному образцу в настоящем методе испытания важно, чтобы торцы образца были параллельны друг другу и были перпендикулярны к продольной оси контрольного образца. Несоответствующая подготовка может вызвать предварительные разрушения торцов кон­ трольного образца во время приложения нагрузки, чрезмерные изгибы или потерю устойчивости, которые потен­ циально искажают результаты испытания. А.2 Заниженная прочность слоистого материала при сжатии появляется в результате потери устойчивости (по формуле Эйлера) в случае, если контрольный образец слишком тонкий по отношению к длине датчика. В таких случаях толщина контрольного образца должна быть увеличена либо длина датчика рабочей зоны для крепления должна быть уменьшена ниже требуемой минимальной длины. Практическим пределом уменьшения длины рабо­ чей зоны для крепления датчика является сохранение достаточного пространства, в котором возможно прикре­ пить тензометры. Изгиб или потеря устойчивости либо оба параметра обычно могут быть обнаружены только посредством использования датчиков деформации, расположенных напротив друг друга, установленных на поверхностях контрольного образца, либо посредством оценки вида разрушения образца. Изгиб и потеря устой­ чивости визуально не видны во время проведения испытания. А.З Для достоверных результатов испытания окончательное разрушение испытательного образца должно возникнуть в пределах рабочей зоны. Приемлемые виды разрушений образцов определяют в конце проведения серии испытаний. А .4 Слоистые материалы, усиленные непрерывными волокнами, имеющие более 50 % ориентированных вдоль оси <0“ ) слоев, могут потребовать большую силу зажима, чем приемлемо для других материалов, для пред­ отвращения разрушения торцов. В связи с этим такие контрольные образцы определяются как нестандартные. Чрезмерная сила зажима вызывает на концах рабочей зоны локальные концентрации напряжения, что может при­ вести к низким ошибочным результатам определения прочности. П р и м е ч а н и е — Для определения напряженно-деформационных характеристик однонаправленных ма­ териалов (схема ориентации всех слоев 0е к оси приложения нагрузки) возможно использовать два способа: 1) уси­ ление области зажатия образца накладками; 2) пересчет прочности испытанных образцов с схемой армирования (0/90]л5 для схемы армирования [0]п». А.5 Прочность при сжатии и характеристики жесткости других схем армирования слоистых материалов могут также быть определены с использованием того же метода испытания образцов без наклейки накладок, в зависимости от некоторых ограничений. Одним из ограничений является то. что сила зажима, вызванная прило­ женным моментом затяжки болтов, необходимого для успешного разрушения композита до разрушения торцов испытательного образца, не должна вызывать значительных концентраций напряжения на торцах рабочей зоны. Такие концентрации напряжения ухудшат измерение прочности при сжатии. Например испытание высокопрочно­ го однонаправленного композита без накладок вероятнее всего будет неудачным по причине чрезмерной силы зажима, требуемой для предотвращения разрушения торцов образца, в то время, как низкопрочные однонаправ­ ленные композиты могут быть успешно испытаны с использованием приемлемой силы зажима. Возможно исполь­ зование образцов с накладками для увеличения площади опоры на торцах образца, несмотря на то. что нестандартные и нежелаемые накладки также провоцируют концентрацию напряжения на торцах рабочей зоны. А.6 В перекрестно-армированных слоистых материалах влияние поверхностного слоя может повлиять на измеренную прочность и модуль упругости. 9
ГОСТ Р 56812— 2015 Приложение ДА (справочное)Оригинальный текст невключенны х структурных элементов ДА.1 1 О бласть применения 1.2 Усилие сжатия подается на образец совмещением концевого нагружения и усилия среза. Данный тип испытаний отпичается от методики испытаний ASTM D3410/D3410M. где используется только усилие среза, и от методики испытаний ASTM D 695, где используется только концевое нагружение. 1.3 Данная методика может использоваться для испытаний композитов одного направления (ориентация слоев O'1), а также разнонаправленных композитных слоистых материалов, тканых композитов, композитов из руб­ ленного волокна и схожих с ними материалов. 1.4 Все значения указаны в единицах СИ. В описании методики испытаний в скобках указаны значения а единицах английской системы мер. Значения, указанные для разных систем, не являются точными эквивалента­ ми; поэтому каждая система должна использоваться независимо. При совмещении значений в разных системах стандарт может оказаться неприменимым. П р и м е ч а н и е — Дополнительные методики определения свойств под сжимающей нагрузкой для компо­ зитов с полимерной матрицей можно найти в методиках испытаний ASTM D3410/D3410M. ASTM D5467 и ASTM D69S. 1.5 Данный стандарт не претендует на освещение в полном объеме всех вопросов соблюдения техники безопасности (если таковые имеются), которые могут возникать в связи с его применением. В обязанности пользователя данного стандарта входит обеспечение соответствующих мер техники безопасности и охраны тру­ да. а также решение вопроса о применимости нормативных ограничений до применения стандарта Д А .2 5 Значение и применение 5.1 Данная методика испытаний применима для получения данных по упругим свойствам для технических характеристик материала, научных исследований, обеспечения качества и структурного проектирования и анали­ за. При испытаниях образцов без накладок, обычно однонаправленных композитов, методика испытаний CLC (комбинированные торцевые и сдвиговые нагружения) похожа на методики испытаний ASTM 0 3 4 Ш 0 3 4 1 0 М (сдвиговое нагружение) и ASTM D695 (торцевое нагружение). При испытаниях материалов низкой прочности, ког­ да используют образцы CLC без накладок (процедура А), преимущества комбинированного нагружения становят­ ся особенно очевидны. Иногда невозможно успешно испытать образцы этих же материалов без накладок, если использовать один из двух оставшихся методов. При испытании отдельных слоистых материалов (в особенности укладки (90/0]„s. хотя можно использовать и слоистые материалы, содержащие хотя бы один слой О1') данные CLC часто используют для «вычитания» прочности слоя 0‘ . при этом для расчета прочности 0‘ однонаправленного слоя используют теорию слоистых материалов. Среди факторов, которые оказывают влияние на упругие свой­ ства. выделяют: тип материала, методики подготовку и укладки материала, последовательность комплектования образцов, подготовка образцов, условия хранения образцов, условия на площадке испытаний, скорость проведе­ ния испытаний, время выдержки при заданной температуре, содержание пустот и объемное содержание (в про­ центах) армирующих волокон в материале. Качества композитов, которые связаны с направлением испытаний, данные о которых можно получить в соответствии с используемой методикой: 5.1.1 Максимальная прочность при сжатии. 5.1.2 Максимальное натяжение при сжатии. 5.1.3 Модуль упругости при сжатии (линейном или хордовом). 5.1.4 Коэффициент поперечной деформации при сжатии. ДА.З 12 Проверка 12.1 Осматривают разрушенный образец и определяют тип и расположение участка разрушения. Испыта­ ние считается состоявшимся, если разрушение образца произошло а пределах рабочей длины. Режим разруше­ ния может быть разнородным, поперечным или сдвигом по толщине, продольным расщеплением или расслоением, а также некоторых других типов. От конкретного материала, конфигурации слоев и области приме­ нения зависит, какие режимы разрушения будут признаны приемлемыми. Приемлемые режимы разрушения пока­ заны в методике испытаний ASTM D3410/D3410M. Иногда происходит небольшое разрушение торцов перед итоговым разрушением в зоне рабочей длины. Если а какой-то момент разрушение торца прекращается и в конце концов происходит необходимее разрушение в зоне рабочей длины, разрушенный торец не влияет на результат испытания. В общем, разрушения, происходящие в пределах участка сжатия, не оказывают влияния на испытание и не отменяют его результаты.10
ГОСТ Р 56812— 2015 12.2 Испытание считают неудачным, если происходит продольный изгиб образца, связанный с Эйлеровым напряжением. Режим разрушения, связанный с Эйлеровым напряжением при продольном изгибе, невозможно определить визуально по образцу во время или после испытания. Достоверные данные можно получить только при использовании сдвоенных тензодатчиков или аналогичного оборудования. ДА.4 14.2.1 Руководство ASTM Е1434. 14.2.1.1 Ответ на поле А5. тип испытания — «Сжатие» 14.2.1.2 Измеренные значения включаются в отчет для полей F4 и F5. Номинальные значения принимают­ ся для полей с F7 no F9. 14.2.1.3 Код определения разрушения (в соответствии с методикой испытаний ASTM 0 3 4 10 /0 3 4 Ю М) будет указан в отчете для полей Н18 и К50. Точку разрушения можно указать в полях Н17 и К49, но это не обязательно, так как в коде определения разрушения уже есть эти данные. 14.2.1.4 Также по желанию указываются статистические параметры образца, такие как размер, максималь­ ное нагружение, максимальное поперечное напряжение и напряжение на изгиб. Они вносятся а поля с К1 по К9. с К 1 9 по К21, и с КЗО по К34. Также по желанию заполняется подраздел аннотации к испытанию (поля с К14 по К18). 14.2.2 Руководство Е1309. 14.2.2.1 Методику консолидации необходимо указать как тип технологического этапа в поле Е2. 14.2.2.2 Цикл номинальной выдержки необходим для отслеживания качественных материалов в перечне условий технологического этапа а поле Е4. Фактический цикл выдержки рекомендуется указывать во втором пере­ чне условий технологического этапа в поле Е4. 14.2.3 Руководство Е1471. 14.2.3.1 Количество волокон в пучке или жгуте, а также диаметр волокна указывается в качестве одного из размеров в поле В2. Д А .5 15 Т очн ость и систем атическая погреш ность 15.1 Точность. Данные, необходимые для разработки требований к точности, для этой методики испытаний не существуют. В целях определения точности комитет D30 в настоящее время готовит межлабораторную серию испытаний. 15.2 Систематическая погрешность. Для данной методики испытаний невозможно определить погреш­ ность. так как не существует приемлемого контрольного стандарта. 11
ГОСТ Р 56812— 2015 Приложение ДБ (справочное)Оригинальный текст модифицированны х структурны х элементов Т а б л и ц а ДБ.1 Раздел, подраздел, пункт, подпункт, таблица, приложение Модификация 3.2 Обозначения Заменено: 6у на В„;19 на /„;Р' на ртах;Fcu на al П р и м е ч а н и е — В настоящем стандарте по отношению к АСТМ Д6641/Д6641 М изменены обозначения определяемых характеристик на обозначения принятые в национальных стандартах Российской Федерации. 12
ГОСТ Р 56812— 2015 П риложение ДВ (справочное)Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственны х стандартовстандартам АСТМ, использованным в качестве ссылочных в примененном стандарте АСТМ Т а б л и ц а ДВ.1 Обозначение ссылочного Степень национального. Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта соответствия межгосударственного стандарта ГОСТ 24888— 81 NEO АСТМ Д883— 12 «Пластмассы. Термины» ГОСТ 28840—90 АСТМ Е4— 14 «Методы проверки усилий установок для NEO испытаний» ГОСТ 32794— 2014 NEO АСТМ Д3878— 15 «Композитные материалы. Термины» ГОСТ Р 56760—2015 АСТМ Е 1471 — 14 «Стандартное руководство по обозначению MOD волокон, наполнителей и материалов сердцевины в базах данных* ГОСТ Р 56762—2015 АСТМ Д5229Ш5229 М — 12 «Метод определения влагопоглощения MOD и равновесного состояния композитных материалов» ГОСТ Р 56799—2015 АСТМ Д 5379/D5379 М— 05 «Стандартный метод определения MOD характеристик прочности на сдвиг композитных материалов с помощью пластин с V-образным вырезом» ГОСТ Р 56806—2015 АСТМ Е1309—93 «Стандартное руководство по обозначению MOD композитных материалов с полимерной матрицей, армированных волокном, в базах данных» ГОСТ Р 56807—2015 АСТМ Е1434— 82 «Стандартное руководство для регистрации MOD результатов механических испытаний композитных материалов, армированных волокном, в базах данных» ГОСТ Р 56813—2015 АСТМ Д 5687/D5687 М—95 «Руководство для приготовления плоских составных панелей с указаниями по обработке с целью MOD приготовления плоских составных панелей с указаниями по обработке с целью приготовления образцов» П р и м е ч а н и е — В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: - MOD — модифицированные стандарты; - NEO — неэквивалентные стандарты. 13
ГОСТ Р 56812— 2015 П риложение ДГ (спр а вочн о е)Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем стандартаАСТМ Т а б л и ц а ДГ.1 С тр у кт у р а н а с т о я щ е го с та н д а р та С т р у кт у р а с та н д а р та А С Т М Д в в 4 1 /Д 6 6 4 1 М — 09 Р а здел П о д р а зд е л П ункт Р а здел П о д р а зд е л П ункт 1 .1 — 1 .3 — 1.1 — 1 1 — — ( 1 - 2 — 1 5 ) * — 2 — — 2 2 .1 ; 2 .2 — - - 3.1 - 3 3 - - 3 .2 - 4 4 . 1 ; 4 .2 - 4 4 .1 - - - - 5 * 5 .1 5 . 1 . 1 — 5 .1 .4 — — — 6 " * 6 . 1 — 6 .7 - 5 5 . 1 — 5 .9 — 7 7 .1 — 7 .8 — 6 .1 — 8 .1 — 6 8 6 . 2 — 6 .1 3 — 8 .2 8 . 2 .1 ; 8 .2 .2 — — — 9 * * 9 .1 - 7 .1 : 7 .2 — 10 1 0 .1 - 7 .3 - 1 1 .1 1 1 .1 .1 7 .4 - 1 1 .1 1 1 .1 .4 7 7 .5 - 1 1 .1 1 1 . 1 . 2 ; 1 1 .1 .3 11 7 .6 — 1 1 .2 1 1 . 2 . 1 — 1 1 .2 .9 7 .7 ; 7 .8 — 1 1 .3 — 7 . 9 — 7 .1 3 — 1 1 .4 - — — — 1 2 ( 1 2 .1 ; 1 2 . 2 ) ’ — 8 .1 — 1 3 .1 — 8 .2 — 1 3 .2 - 13 8 .3 - 1 3 .3 1 3 .3 .1 8 8 .3 - 1 3 .3 1 3 .3 .1 8 .4 - 12 1 2 .5 1 2 .5 .1 ; 1 2 .5 .2 8 . 5 ; 8 . 6 - 13 1 3 .4 - 14
ГОСТ Р 56812— 2015Окончание табпицы ДГ. 1 Струхтура настоящего стандарта Структура стандарта АСТМ Д6в41/Дв641 М—09 Раздел Подраздел Пункт Раздел Подраздел Пункт 9.1: 9.2 — 14.1 14.1.1— 14.1.17 9 14 — — 14.2 <14.2.1— 14.2.3)* — — — 15* 15.1.15.2 — - - - 16** 16.1 - А - ДА - Приложение ДБ Приложение - д в — ДГ — * Данный раздел (подраздел, пункт) исключен, т. к. его положения носят поясняющий и справочный характер. ** Данный раздел (подраздел, пункт) исключен, т. к. его положения размещены в других разделах настоя­ щего стандарта. *** Раздел 6 АСТМ перенесен в приложение А настоящего стандарта. 15
ГОСТ Р 56812— 2015УДК 691.175:006.354ОКС 19.060Ключевые слова: полимерные композиты, определение механических характеристик, комбинированнаясжимающая нагрузка, прочность при сжатии, модуль упругости при сжатии, упругие свойства, комбини­ рованное нагружение Редактор Л.И. Нахимова Технический редактор В.Ю. Фотиева Корректор В.И. Варенцова Компьютерная верстка Л.А. Круговой С д а н о а н аб о р 2 2 .0 3 .2 0 1 6 . П о д п и с а н о в п е ч а т ь 2 9 .0 3 .2 0 1 6 . Ф о р м а т 60 к 8 4 у £ . Г а р н и ту р а А р и а я У ел. п е ч . п . 2 .3 2 . У ч .-и зд . п . 1.85. Т и р а ж 3 5 э кз . За к. 885 . И зд а н о и о т п е ч а т а н о ао Ф Г У П « С Т А Н Д Л Р Т И М Ф О Р М » . 123995 М о с п а . Г р а н а тн ы й п е р . 4. w w w .g o stin fo .ruin fo @ g o s tin fo .ruГОСТ Р 56812-2015

Похожие документы