Логотип ГостАссистент
Безлимитный доступ к 65.000 нормативам от 550 ₽ в месяц
Безлимитный доступ к 65.000 нормативам от 550 ₽ в месяцПодробнее
Главная/Нормы и стандарты/ГОСТ Р 56793-2015 . Композиты полимерные. Определение характеристик межслоевой трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении по типу I (моде I) однонаправленно-армированных композитов методом испытания на растяжение двухконсольной балки с торцевой трещиной (DCB-Test) (с Поправкой, с Изменением N 1 ред. от 14.11.2023).

ГОСТ Р 56793-2015 . Композиты полимерные. Определение характеристик межслоевой трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении по типу I (моде I) однонаправленно-армированных композитов методом испытания на растяжение двухконсольной балки с торцевой трещиной (DCB-Test) (с Поправкой, с Изменением N 1 ред. от 14.11.2023).

             

ГОСТ Р 56793-2015

 

      

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

      

     

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

 

Определение характеристик межслоевой трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении по типу I (моде I) однонаправленно-армированных композитов методом испытания на растяжение двухконсольной балки с торцевой трещиной (DCB-Test)

 

Polymer composites. Determination Interlaminar Fracture Toughness under the cyclic loading on Mode I of Unidirectional-Reinforced Composites using the Double Cantilever Beam the Tensile by notched test (DCB-Test)*

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.     

 

ОКС 83.120

          19.020*

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.     

Дата введения 2017-01-01

 

      

 

 Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов" (Союзкомпозит) совместно с Акционерным обществом "НПО Стеклопластик" (АО "НПО Стеклопластик")

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

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

 

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 ноября 2015 г. N 2050-ст

 

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений стандарта АСТМ Д6115-97 (2019)* "Стандартный метод определения начала усталостного роста трещин при нагружении по типу I однонаправленно-армированных полимерных композитов" (ASTM D6115-97 (2019) "Standard Test Method for Mode I Fatigue Delamination Growth Onset of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites", NEQ)

 

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 4, 2017 год

 

 

 

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14.11.2023 N 1392-ст c 01.03.2024

 

 

 

 

 1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на многослойные однонаправленно-армированные непрерывными волокнами композитные материалы с однофазной полимерной матрицей (полимерные композиты). Данное ограничение обусловлено результатами, полученными в ходе межлабораторных испытаний.

1.2 Настоящий стандарт устанавливает метод определения энергетических характеристик межслоевой трещиностойкости (вязкости разрушения) и количества циклов для инициирования роста трещины расслоения при циклическом нагружении однонаправленно-армированных полимерных композитов в условиях нагружения отрывом (тип I, мода I) при испытании на растяжение с постоянной амплитудой нагружения образца в виде двухконсольной балки с торцевой трещиной (DCB-Test).

Испытания полимерных композитов других классов и типов с использованием настоящего метода испытаний может дать желаемые результаты, тем не менее следует учитывать влияние некоторых факторов.

 

Раздел 1 (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:      

 

ГОСТ 14766 Машины и приборы для определения механических свойств материалов. Термины и определения

           

ГОСТ 24888 Пластмассы, полимеры и синтетические смолы. Химические наименования, термины и определения

 

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

 

ГОСТ 32794 Композиты полимерные. Термины и определения

 

ГОСТ Р ИСО 3534-2 Статистические методы. Словарь и условные обозначения. Часть 2. Прикладная статистика

ГОСТ Р ИСО 5725-1 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

 

ГОСТ Р 56679 Композиты полимерные. Метод определения пустот

 

ГОСТ Р 56682 Композиты полимерные и металлические. Методы определения объема матрицы, армирующего наполнителя и пустот

 

ГОСТ Р 56762 Композиты полимерные. Метод определения влагопоглощения и равновесного состояния

           

ГОСТ Р 56815 Композиты полимерные. Метод определения удельной работы расслоения в условиях отрыва
 

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 за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

 

(Поправка. ИУС N 4-2017), (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 14766, ГОСТ 24888, ГОСТ 32794*, ГОСТ Р ИСО 3534-2, ГОСТ Р ИСО 5725-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

______________

* При расхождениях в терминах ГОСТ 32794 имеет приоритет перед другими стандартами     

 

3.1 тип I (мода I): Режим нагружения, при котором поверхности трещины под действием растягивающих напряжений расходятся в направлении, перпендикулярном плоскости трещины (отрыв), и отсутствует относительный сдвиг поверхностей трещины.

 

3.2
количество циклов до начала распространения трещины
:
Количество циклов нагружения отрывом, необходимое для начала роста трещины расслоения от заложенной вставки.
 
3.3
отношение критической интенсивности высвобождения энергии деформации (критической работы расслоения) к количеству циклов нагружения, кривая
G-N
:
Отношение критического значения интенсивности высвобождения энергии деформации при циклической нагрузке к количеству циклов до начала роста трещины расслоения от заложенной вставки
.
 
3.4
интенсивность высвобождения энергии деформации (удельная работа расслоения) G, Дж/мм
:
Значение отношения изменения упругой энергии, высвобождающейся при росте трещины в образце в условиях нагружения, к бесконечно малому приращению площади трещины, растущей при постоянном перемещении. Интенсивность высвобождения энергии деформации (удельной работы расслоения)
G
вычисляют по формуле
 
,                                                             (1)
 

где U - общая энергия упругой деформации в испытуемом образце, Дж/мм;

b - ширина образца, мм;

a - длина трещины расслоения, мм.     

 

3.5
критическая интенсивность высвобождения энергии деформации (критическая работа расслоения) в условиях отрыва (по типу I, по моде I)
, Дж/м
:
Критическое значение
G
для роста трещины расслоения под действием растягивающих напряжений в условиях нагружения отрывом или постоянного перемещения.
 

Раздел 3 (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 4 Сущность метода

4.1 Метод заключается в испытании образца многослойного полимерного композитного материала в виде двухконсольной балки с предварительно нанесенной на его конце трещиной по ГОСТ Р 56815 (см. рисунок 1) в условиях нагружения отрывом (тип I, мода I). Образец подвергают циклической нагрузке с заданной частотой по ГОСТ Р 56815.

 

 
1
- ось шарнира петли;
2
- вставка;
- начальная длина трещины;
- ширина образца;
- длина образца;
- толщина образца
 

Рисунок 1 - Двухконсольный образец, закрепленный в рояльные петли 2

Результаты, полученные при измерении различных уровней интенсивности высвобождения энергии деформации
на серии образцов, позволяют построить кривую
G-N
, как показано на рисунке 2.
 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 
- максимальная или пиковая интенсивность высвобождения энергии деформации;
N
- количество циклов до начала расслоения
 

Рисунок 2* - Кривая G-N

________________

* Измененная редакция, Изм. N 1.

                

4.2 Двухконсольный образец подвергают циклической нагрузке с заданной частотой по ГОСТ Р 56815 и определяют количество циклов до начала распространения трещины
. Для линейной упругости и незначительного прогиба (
0,4) соотношение перемещения
совпадает с соотношением минимальной и максимальной нагрузки,
. Интенсивность высвобождения энергии деформации при циклическом нагружении для трещин в условиях отрыва (по типу I, по моде I), например максимальное значение
, рассчитывают при помощи модифицированной теории изгиба балок или другими способами, описанными в ГОСТ Р 56815. В результате испытаний на серии образцов получают зависимость между
и
для заданной частоты.
 

(Поправка. ИУС N 4-2017), (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4.3 Влияющие факторы

 

4.3.1 Для вычисления значений интенсивности высвобождения энергии деформации
предполагают, что упругость имеет линейную зависимость. Данное допущение действительно, когда зона повреждения и/или нелинейной деформации по фронту расслоения небольшая по сравнению с наименьшим размером образца (для данного метода испытания, как правило, это толщина).
 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4.3.2 Поскольку при усталостном нагружении материала растет расслоение, может также произойти сшивка волокон, наблюдаемая при испытаниях по ГОСТ Р 56815. Это приводит к торможению распространения усталостного расслоения и уменьшению его скорости, что имеет непосредственное влияние на результаты испытаний. Также изменение скорости распространения расслоения для двухконсольного образца очень высока по отношению к изменению интенсивности высвобождения энергии деформации при циклическом нагружении, поэтому небольшие колебания интенсивности высвобождения энергии деформации приведут к значительному изменению скорости распространения расслоения. По этим двум причинам данный метод не подходит для контроля скорости роста усталостной трещины, но зато он позволяет определить такую величину
, при которой по завершении заданного количества циклов
распространение трещины не произойдет (
обусловлено конкретным применением).
 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4.3.3 Количество циклов до начала распространения трещины может быть определено тремя способами:

- количество циклов до визуального проявления распространения трещины по краю
;
 
- количество циклов до увеличения податливости на 1%
(что приблизительно соответствует уменьшению максимальной циклической нагрузки на 1%);
 
- количество циклов до увеличения податливости на 5%
(что приблизительно соответствует уменьшению максимальной циклической нагрузки на 5%).
 
Результаты по данным способам проведения испытаний различны, но значение
, как правило, является наименьшим из трех значений, и поэтому его рекомендуется использовать для расчета запаса и анализа устойчивости к разрушению и долговечности композитов. Не рекомендуется использовать визуальный метод из-за трудностей, возникающих при визуальном контроле окончания проведения испытаний.
 

4.3.4 На результат испытаний влияет частота нагружения, так как высокая частота нагружения может привести к повышению температуры в композитном материале. Во избежание этого испытание проводят с такой частотой [в пределах от 1 до 10 циклов в секунду (Гц)], при которой изменение температуры в образце не происходит. Допускается проводить испытания с другой частотой, которая больше подходит для конкретного применения материала.

 

4.3.5 На результат испытаний влияет соотношение перемещений
. Так как образец в виде двухконсольной балки невозможно испытать на сжатие, соотношение перемещений
должно оставаться в диапазоне от 0 до 1.
 

4.3.6 Применение метода для других материалов, способов укладки и компоновки описано в ГОСТ Р 56815.

 

(Поправка. ИУС N 4-2017).

 

 

 5 Аппаратура

5.1 Машина для испытания

 

Машина для испытаний по ГОСТ 28840, обеспечивающая линейное перемещение активного захвата с заданной постоянной скоростью и измерение нагрузки с точностью 1% от измеряемой величины. Машина для испытаний должна быть снабжена захватами для нагружающих петель или штырями для удерживания нагружающих блоков, которые крепят к образцу.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

5.2 Датчик нагрузки

 

Датчик нагрузки машины для испытания должен показывать общую нагрузку, действующую на образец. В данном приборе должна полностью отсутствовать инерция при заданной скорости проведения испытаний, а погрешность измерения нагрузки должна быть не более 1% отображаемого значения в пределах исследуемого(ых) диапазона(ов) усилий. Максимальная циклическая нагрузка должна составлять не менее 10% полной шкалы датчика нагрузки. В 6.1.2 описана методика расчета ожидаемой максимальной циклической нагрузки. Если используемый тензодатчик рассчитан на слишком высокую нагрузку, возможно последовательное размещение тензодатчиков, рассчитанных на меньшую нагрузку.

 

5.3 Средство измерения раскрытия трещины

 

Раскрытие трещины рассчитывают по перемещению активного захвата при условии, что деформация, создаваемая машиной для испытания с установленными захватами для образца, составляет менее 2% максимального раскрытия вершины трещины после циклического нагружения образца. В противном случае раскрытие вершины трещины измеряют поверенной калибром-скобой или преобразователем, который крепят к образцу. Средство измерения раскрытия трещины должно обеспечивать измерение исследуемого параметра с погрешностью не более 1% отображаемого значения в момент расслоения.

 

5.4 Микрометры - в соответствии с ГОСТ Р 56815.

 

5.5 Все применяемые средства измерений должны быть поверены.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 6 Подготовка к проведению испытаний

6.1 Отбор образцов для испытаний

6.1.1 Размеры образцов для испытаний и способ передачи нагрузки по ГОСТ Р 56815.

 

(Поправка. ИУС N 4-2017).

 

6.1.2 При определении усталостного расслоения оценка значений максимальной циклической нагрузки
позволит определить возможность использования тензодатчиков, рассчитанных на меньшую нагрузку (см. 5.2). Если доступны результаты определения удельной работы расслоения
на аналогичных образцах, величина максимальной циклической нагрузки
может быть установлена как 10%
. В случае отсутствия данной информации максимальную циклическую нагрузку
, Н·м, определяют по формуле
 
,                                           (2)*
 
где
- ширина двухконсольного образца, мм;
 
- длина расслоения, мм
 
- толщина образца, мм;
 
* - модуль упругости для слоя в направлении волокна, ГПа;
 
- критическая интенсивность высвобождения энергии деформации (критическая работа расслоения) в условиях отрыва (по типу I, по моде I), Дж/мм
.
 

Поскольку в данном испытании используют малые нагрузки, может потребоваться увеличение толщины образцов путем добавления слоев.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

6.1.3 Рекомендуется вносить в протокол данные о объемной доли пустот и волокна. Объемную долю пустот определяют по ГОСТ Р 56679. Объемную долю волокна определяют по ГОСТ Р 56682.

 

6.1.4 Размер выборки

 

Минимальное количество образцов в зависимости от типа испытания указано в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Тип испытания

Минимальное количество образцов

Предварительные испытания

6-12

Испытания компонентов и конструкций на этапе НИОКР

6-12

Расчет допустимых значений

12-24

Данные о надежности

12-24

 

Примечание - Минимальное количество образцов для построения кривой G-N соответствует минимальному количеству образцов для построения кривой S-N по стандарту [1].

 

6.2 Кондиционирование

 

6.2.1 Если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на продукцию, образцы кондиционируют в соответствии с методом С по ГОСТ Р 56762. Хранят образцы и проводят испытания при температуре (23+3)°C и относительной влажности (50±10)%.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

6.2.2 Если требуются данные кривой G-N для многослойных материалов в сухом состоянии, используют метод D, описанный в ГОСТ Р 56762.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 7 Проведение испытаний

7.1 Квазистатические испытания

 

Для определения параметров проведения испытаний проводят испытания по ГОСТ Р 56815 (квазистатические испытания) и определяют параметры податливости и критической интенсивности высвобождения энергии деформации (критической работы расслоения) (удельной работы расслоения) в соответствии с модифицированной балочной теорией. В том числе определяют среднеарифметическое значение критической интенсивности высвобождения энергии деформации (критической работы расслоения)
и среднее значение перемещения при максимальной нагрузке
.
 

Для определения параметров последующего определения усталостного расслоения допускается также применять другие методы обработки данных, описанные в ГОСТ Р 56815.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

7.2 Измеряют ширину и толщину каждого образца с точностью до 0,05 мм посередине и на расстоянии 25 мм от любого края. Изменение толщины вдоль длины образца не должно превышать 0,1 мм. Средние значения ширины и толщины заносят в протокол.

 

7.3 Устанавливают нагружающие блоки или петли на образец, зафиксированный в захватах нагружающей установки, при этом проверяют центровку образца относительно горизонтальной и вертикальной осей.

7.4 Перед нагружением может потребоваться опора для свободного конца образца. В случае когда образцы многослойных полимерных композитов имеют большую длину, опора может понадобиться в ходе всего процесса нагружения.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

           

7.5 Определяют начальную длину расслоения
и вносят в протокол испытаний. Если в ненагруженном состоянии образца конец введенной вставки трудно увидеть, незначительное перемещают ее, чтобы приоткрыть образец. Подобное перемещение должно быть не более среднего циклического перемещения
, которое используется для усталостных испытаний и рассчитывается позже. Точное положение конца вставки можно также определить по окончанию испытаний, раскрыв образец.
 
7.6 Для построения полной кривой
G-N
определяют максимальное значение интенсивности высвобождения энергии деформации
при различных значениях N (значение N зависит от конкретного применения полученных данных). Испытание начинают при
50%
. Если образцы для квазистатических и усталостных испытаний имеют одинаковые геометрические параметры, максимальное значение циклического перемещения
, мм, вычисляют по формуле
 
,                                             (3)
 
где
- среднее значение критического перемещения для распространения расслоения от конца тонкой вставки, полученное при квазистатических испытаниях, мм;
 
- максимальная интенсивность высвобождения энергии деформации в условиях отрыва (по типу I, по моде I) при циклической нагрузке, Дж/мм
;
 
- критическая интенсивность высвобождения энергии деформации (критическая работа расслоения) в условиях отрыва (по типу I, по моде I), Дж/мм
.
 

В случаях, когда данные о квазистатических испытаниях на идентичных образцах отсутствуют, при выполнении условий формулы

 

,                                                  (4)
 
приблизительное значение
вычисляют по формуле
 

,                                           (5)*
 
где
- интенсивность высвобождения энергии деформации, Дж/мм
;
 
- прилагаемая нагрузка, Н;
 
- ширина двухконсольного образца, мм;
 
- податливость, мм;
 
- длина расслоения, мм;
 
- максимальное значение циклического перемещения, мм;
 
- значение податливости, вычисленное по длине расслоения образца под усталостной нагрузкой, мм;
 
* - критическая интенсивность высвобождения энергии деформации (критическая работа расслоения) в условиях отрыва (по типу I, по моде I), Дж/мм
.
 
Рассчитанное значение
записывают в протокол испытаний. Форма протокола испытания приведена в приложении А.
 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

7.7 Минимальное и среднеарифметическое значения циклического перемещения
и
, рассчитывают на основании выбранного коэффициента перемещения и определенного максимального перемещения
. Если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на продукцию, испытание проводят с частотой от 1 до 10 Гц.
 
Начинают испытание на усталость. При достижении требуемых значений перемещения фиксируют значение максимальной циклической нагрузки
. Данное значение и количество циклов, при котором оно было измерено, вносят в протокол испытания. При необходимости частоту уменьшают для обеспечения правильного соотношения значений перемещений, а затем увеличивают до требуемой величины.
 

Примечание - Достижение правильного соотношения значений перемещений должно быть выполнено максимально быстро, чтобы количество циклов до начала расслоения не было слишком большим.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

7.8 Начало распространения расслоения определяют по уменьшению податливости.

 

7.9 Контроль податливости

 

Фиксацию наклона кривой "перемещение-нагрузка", характеризующую податливость, и количества выполненных циклов выполняют постоянно. Для этих целей рекомендуется использовать систему сбора данных. Настоящий стандарт не дает каких-либо рекомендаций относительно выбора такой системы. Если используют определенный метод, указывают систему, которая использовалась. При невозможности определения податливости, испытание останавливают при средней нагрузке, образец разгружают до минимального значения перемещения, при этом регистрируют кривую "перемещение-нагрузка". После этого образец повторно нагружают до среднего значения смещения и продолжают испытание на усталость.

 

Примечание - Проверяют, что увеличение податливости или снижение максимальной нагрузки вызваны распространением расслоения, а не разгружением образца.

 

7.10 Строят график зависимости "податливость-количество циклов", и вносят в протокол испытаний количество циклов, выполненных до увеличения податливости на 1% и 5% при
=1, рисунок 3.
 
 

Рисунок 3 - Увеличение податливости в зависимости от числа циклов

7.11 Испытание прекращают в следующих случаях:

 

- податливость выросла выше 105% своего значения при
=1.
 

- в ходе испытаний было превышено максимальное число циклов. При необходимости возможно проведение дальнейших испытаний по ГОСТ Р 56815.

 

(Поправка. ИУС N 4-2017).

 

7.12 Если используется альтернативный метод контроля начала распространения расслоения (например, с помощью индикаторов распространения трещин, которые клеят к краям образца), сбор данных выполняют с соблюдением требований точности, приведенных в настоящем стандарте.

 

7.13 Если требуется построение полной кривой G-N, проводят дальнейшие испытания при различных максимальных циклических перемещениях.

 

 

 8 Обработка результатов

8.1 Расчет максимальной интенсивности высвобождения энергии деформации при циклической нагрузке

 

Максимальную интенсивность высвобождения энергии деформации в условиях отрыва (по типу I, по моде I) при циклической нагрузке
, Дж/мм
, при помощи поправки
, вычисляют по формуле
 
,                                                 (6)
 
- максимальная циклическая нагрузка, Н;
 
- максимальное значение перемещения, мм;
 
- ширина образца, мм;
 
- длина расслоения, мм;
 
- поправка, определенная по модифицированной балочной теории (см. ГОСТ Р 56815).
 
Для определения величины
можно использовать формулы, описанные в ГОСТ Р 56815.
 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

8.2 Поправочные коэффициенты

 

При необходимости применяют поправочные коэффициенты, указанные в ГОСТ Р 56815.

 

Примечание - При наличии построенной кривой G-N данные о долговечности материала при постоянной амплитуде нагружения можно представить с помощью логарифмически нормального распределения, описанного в стандарте [1]. Для этого заменяют число циклов до начала распространения расслоения на количество циклов для определения долговечности, а интенсивность высвобождения энергии деформации на напряжение и относительную деформацию.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

8.3 Распределение Вейбулла

 

Как правило, для представления данных об усталостной прочности при постоянной амплитуде нагружения, а также для кривой G-N используют двухпараметрическое распределение Вейбулла. Плотность двухпараметрического распределения Вейбулла для усталостной прочности выражают в виде

 

,                              (7)
 
где
- количество выполненных циклов нагружения;
 
и
- параметры масштаба и формы распределения Вейбулла.
 

Комплементарная функция распределения Вейбулла для усталостной прочности имеет следующий вид

 

,                                                         (8)
 
где
- количество выполненных циклов нагружения;
 
и
- параметры масштаба и формы распределения Вейбулла.
 

Примечание - Параметры масштаба и формы распределения Вейбулла А и В рекомендуется определять с помощью метода максимального правдоподобия по стандарту [1].

 

 9 Протокол испытаний

9.1 В протокол вносят следующую информацию:

 

- сведения о материале образца, в том числе: изготовитель, обозначение материала, процесс изготовления, объемная доля волокон и пористость;

 

- сведения об образце (средняя номинальная толщина и ширина каждого образца, а также максимальное изменение толщины по длине образца, тип и толщина вставки);

 

- методика проведения испытаний [тип передачи нагрузки (петли или нагружающие блоки)], параметры кондиционирования и сушки, условия проведения испытаний, соотношение перемещений;

 

- результаты испытаний (кривая зависимости податливости от выполненных циклов, количество циклов до увеличения податливости на 1% и 5% для каждого образца, кривая G-N, значения точек кривой, по которым была построена кривая G-N и параметры Вейбулла, если их использовали для построения кривой G-N;

 

- количество испытанных образцов.

 

Примечание - За внесение в протокол пунктов, не подконтрольных испытательной лаборатории, которые, например, относятся к сведениям о материалах или параметрам изготовления панелей, отвечает заказчик.

 

9.2 Рекомендуемая форма протокола испытаний приведена в приложении А.

 

9.3 Если при осмотре образца после испытаний на конце вставки, где началось расслоение, обнаруживают нарушение формы вставки (т.е. вставка искривлена), данные о начале расслоения являются недействительными.

 

Приложение A

(обязательное)

 

 Форма протокола испытаний по методу DCB-Test

 

  

 

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ ПО МЕТОДУ DCB-Test

Лаборатория:

Дата:

 

 

Материал:

Изготовитель:

Панель N:

Макс. температура отверждения:

FAW:

 

 

 

Макс
, мм
 

Материал вставки:

Толщина вставки:

Тип петли:

Размер петли:

Размер блока:

Подготовка поверхности:

Клей:

Температура испытания:

Относительная влажность испытания, %:

Частота:

R-коэффициент

 

 

 

СТАТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

 
 
 

 

 

Образец N

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество образцов, прошедших испытание

A

B

 

Приложение А (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

Приложение ДА (Исключено, Изм. N 1).

 

Приложение ДБ (Поправка. ИУС N 4-2017), (Исключено, Изм. N 1).

 

Приложение ДВ (Исключено, Изм. N 1).

 

 

 Библиография

 

[1]

AСТМ E739

Стандартная практика для статистического анализа линейных или линеаризованных данных об усталостных свойствах, зависимости долговечности от напряжения (S-N) и деформации (
-N)
 

 

ASTM E739

(Standard Practice for Statistical Analysis of Linear or Linearized Stress-Life (S-N) and Strain-Life (
-N) Fatigue Data)
 

 

 

УДК 678.5:006.354

ОКС 83.120

19.020

 

Ключевые слова: композиты полимерные, межслоевая трещиностойкость, вязкость разрушения, циклическое нагружение, нагружение отрывом, тип I, мода I, однонаправленно-армированные композиты, растяжение с постоянной амплитудой нагружения, двухконсольная балка, торцевая трещина, DCB-Test

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).