1
Доступно поисковых запросов: 1 из 2
Следующий пробный период начнётся: 03 октября 2022 в 00:36
Снять ограничение

ГОСТ 33845-2016

Композиты полимерные. Метод определения характеристик усталости в условиях циклического нагружения
Действующий стандарт
Проверено:  25.09.2022

Информация

Название Композиты полимерные. Метод определения характеристик усталости в условиях циклического нагружения
Название английское Polymer composites. Test method for fatigue properties under cyclic loading conditions
Дата актуализации текста 01.01.2021
Дата актуализации описания 01.06.2019
Дата издания 28.11.2016
Дата введения в действие 01.07.2017
Дата последнего изменения 12.09.2018
Область и условия применения Настоящий стандарт распространяется на армированные полимерные композиты и устанавливает метод определения характеристик усталости в условиях циклического нагружения с постоянной амплитудой и частотой
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2016 год
Утверждён в Росстандарт


ГОСТ 33845-2016

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Метод определения характеристик усталости в условиях циклического нагружения

Polymer composites. Test method for fatigue properties under cyclic loading conditions

МКС 83.120

ОКПД 22.21.4

Дата введения 2017-07-01

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. N 49)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (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

Росстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 ноября 2016 г N 1560-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33845-2016 (ISO 13003:2003) 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 13003:2003* "Пластмассы с волоконным усилением. Определение усталостных свойств в условиях циклического нагружения" ("Fibre-reinforced plastics - Determination of fatigue properties under cyclic loading conditions", MOD) путем модификаций различного типа:

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.


- изменения содержания положений, элементов;

- исключения раздела 11, пункта 10.2.2 и отдельных положений раздела 4 международного стандарта;

- внесения дополнительных нормативных ссылок.

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого разработан настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеется 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 ДБ.

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

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

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

Дополнительные нормативные ссылки приведены в разделе 2 и выделены курсивом*. Дополнительные ссылки на нормативные документы даны в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 3.8.1). Дополнительная ссылка на ГОСТ 25.602 заменяет ссылку на ИСО 14126 "Композиты из армированного волокном пластика. Определение свойств при сжатии в плоскости", которая встречается по тексту международного стандарта.

________________

* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов по тексту приводятся обычным шрифтом; ссылочные документы, приведенные в оригинале курсивом, отмечены знаком "**". - Примечание изготовителя базы данных.

          

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

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

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)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на армированные полимерные композиты и устанавливает метод определения характеристик усталости в условиях циклического нагружения с постоянной амплитудой и частотой.

     

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 25.602-80** Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах

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

ГОСТ 23207-78** Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения

ГОСТ 32656-2014 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009) Композиты полимерные. Методы испытаний. Испытания на растяжение

ГОСТ 33346-2015 (ISO 1268-2:2001) Композиты полимерные. Производство пластин контактным формованием и напылением для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33347-2015 (ISO 1268-3:2000) Композиты полимерные. Производство пластин прессованием для изготовления образцов для испытаний

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

ГОСТ 33349-2015 (ISO 1268-5:2001) Композиты полимерные. Производство пластин намоткой для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33350-2015 (ISO 1268-7:2001) Композиты полимерные. Производство пластин литьевым прессованием для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33351-2015 (ISO 1268-10:2005) Композиты полимерные. Изготовление образцов для испытаний литьем под давлением длинноволокнистых пресс-материалов

ГОСТ 33367-2015 (ISO 1268-8:2004) Композиты полимерные. Производство пластин прямым прессованием препрегов и премиксов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33371-2015 (ISO 1268-6:2002) Композиты полимерные. Производство пластин пултрузией для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33372-2015 (ISO 1268-9:2003) Композиты полимерные. Производство пластин прямым прессованием для изготовления образцов для испытаний

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 термины по ГОСТ 23207**.

     

     4 Сущность метода

Сущность метода заключается в том, что к образцу для испытаний с определенной частотой прикладывают заданную непрерывную переменную нагрузку или циклически деформируют на заданную величину.

Испытания проводят при постоянной амплитуде напряжений (нагрузки) или постоянной амплитуде деформаций (перемещения).

     5 Оборудование

5.1 В зависимости от вида циклической нагрузки, применяют оборудование по ГОСТ 32656 - для растягивающей нагрузки, по ГОСТ 25.602** - для сжимающей нагрузки, в соответствии с [1]* - для изгибающей нагрузки или универсальную испытательную машину.

________________

* Перевод основных нормативных положений стандарта приведен в приложении ДА.

5.2 Испытательная машина должна обеспечивать циклическое нагружение образцов для испытаний при любом задаваемом цикле: симметричном, ассиметричном, знакопостоянном или знакопеременном.

Захваты испытательной машины должны исключать изгибные деформации и потерю устойчивости образцов для испытаний при сжатии, если не предусмотрены специальные испытания с изгибом.

5.3 Погрешность измерения нагрузки, деформации, перемещения должна быть не более 2% от измеряемой величины.

     

     6 Подготовка к проведению испытаний

6.1 Подготовка образцов для испытаний

6.1.1 Образцы для испытаний вырезают из пластин, изготовленных по ГОСТ 33346 - ГОСТ 33349, ГОСТ 33371, ГОСТ 33350, ГОСТ 33367, ГОСТ 33372, ГОСТ 33351 или из изделий, изготовленных по соответствующему нормативному документу или технической документации.

6.1.2 Форма и размеры образцов для испытаний, а также требования к ним, в зависимости от вида циклической нагрузки установлены в ГОСТ 32656 - для растягивающей нагрузки, в ГОСТ 25.602** - для сжимающей нагрузки, по [1]* - для изгибающей нагрузки.

________________

* Перевод основных нормативных положений стандарта приведен в приложении ДА.

6.1.3 Для построения кривой усталости на каждом уровне задаваемого напряжения/деформации используют не менее пяти образцов для испытаний. Число уровней задаваемого напряжения/деформации должно быть не менее четырех.

При определении предела прочности для выбранного метода и условий испытаний используют не менее пяти образцов для испытаний.

6.2 Кондиционирование

Перед испытанием образцы для испытаний кондиционируют при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±5)% в соответствии с ГОСТ 12423, если иное не установлено в нормативной или технической документации на изделие.

     7 Проведение испытаний

7.1 Испытания проводят при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±5)% в соответствии с ГОСТ 12423, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

7.2 Измеряют размеры образцов для испытаний, испытуемых циклической растягивающей нагрузкой - по ГОСТ 32656, образцов для испытаний, испытуемых циклической сжимающей нагрузкой - по ГОСТ 25.602**, образцов для испытаний, испытуемых циклической изгибающей нагрузкой - в соответствии по [1].

7.3 Выбирают частоту нагружения образцов для испытаний такой, чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры образца для испытаний вследствие саморазогрева. Частоту измеряют с погрешностью не более ±2%.

Примечание - Как правило, температура поверхности образца для испытаний повышается на несколько градусов и зависит от свойств материала, размеров образца для испытаний и условий теплоотвода. Частоту нагружения рекомендуется задавать в пределах от 1 до 25 Гц.

7.4 Образец для испытаний устанавливают в захваты испытательной машины в соответствии с выбранным методом испытания.

7.5 Перед проведением испытаний в условиях циклического нагружения определяют предел прочности образцов для испытаний при статическом нагружении: для образцов для испытаний, испытуемых циклической растягивающей нагрузкой - по ГОСТ 32656, для образцов для испытаний, испытуемых циклической сжимающей нагрузкой - по ГОСТ 25.602**, для образцов для испытаний, испытуемых циклической изгибающей нагрузкой - в соответствии с приложением ДА. Для образцов для испытаний, прочностные характеристики которых зависят от скорости нагружения, следует повторить испытания при интенсивности нагрузки, эквивалентной условиям испытания на усталость.

7.6 Выбирают диапазон напряжений/деформаций, в котором равномерно распределяют не менее четырех уровней напряжений/деформаций, в соответствии с используемым образцом для испытаний, усталостной долговечностью и пределом прочности образцов для испытаний при статическом нагружении, который определяют по 7.5.

7.7 Испытания образцов для испытаний одной серии, по результатам которых строят кривую усталости, проводят при постоянном коэффициенте асимметрии цикла. Значение коэффициента асимметрии цикла рекомендуется принимать равным 0,1.

7.8 При испытании образцов для испытаний нагружение проводят плавно с постоянной скоростью нарастания напряжений/деформаций.

7.9 Нагружение проводят в режиме постоянства амплитуды и средних напряжений/деформаций цикла в процессе всего испытания образца для испытаний.

7.10 На протяжении испытания контролируют температуру образца для испытаний на соответствие требованиям 7.3.

7.11 Испытание каждого образца для испытаний проводят до разрушения или до потери прочностных характеристик образца для испытаний на 20%. В протокол испытаний заносят условия нагружения (температуру испытания, частоту, скорость, параметры цикла нагружения), количество циклов напряжений/деформаций до разрушения или до потери прочности и вид разрушения.

     

     8 Обработка результатов

По результатам испытаний серии образцов для испытаний наносят экспериментальные точки на диаграмму с координатами:

- по оси ординат - величины максимальных напряжений/деформаций цикла ;

- по оси абсцисс - логарифмы числа циклов log N.

Кривую усталости строят путем графической или аналитической (по корреляционному уравнению) аппроксимации результатов испытаний образцов для испытаний одной серии.

Пример кривой усталости приведен на рисунке 1.

     

    


X - log N;

Y - максимальное напряжение цикла , МПа

Рисунок 1 - Пример кривой усталости

     9 Протокол испытаний

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

- ссылку на настоящий стандарт;

- наименование предприятия-изготовителя;

- полную идентификацию материала образцов для испытаний (свойства, сведения о смолах, армирующем наполнителе, схему укладки, код общероссийского классификатора предприятий и организаций (ОКПО) завода-изготовителя и т.д.);

- метод изготовления образцов для испытаний;

- используемый метод испытания и соответствующий стандарт;

- сведения об оборудовании;

- условия кондиционирования образцов для испытаний;

- количество образцов для испытаний;

- размеры и форму образцов для испытаний;

- условия проведения испытания (температура, влажность);

- предел прочности образцов для испытаний при статическом нагружении (растяжении, сжатии или изгибе);

- вид нагружения, форму цикла;

- диапазон напряжений/деформаций;

- амплитуды и значения средних напряжений/деформаций цикла;

- частоту нагружения;

- скорость нагружения;

- коэффициент асимметрии цикла;

- количество циклов напряжений/деформаций до разрушения или до потери прочностных характеристик;

- вид разрушения;

- кривую усталости;

- дату проведения испытания.

     

Приложение ДА
(обязательное)

Методы определения механических характеристик при изгибе (данное приложение заменяет ссылку на международный стандарт ISO 14125, не принятый в качестве международного)

ДА.1 Сущность метода

Метод испытания заключается в трех- или четырехточечном изгибе образца прямоугольного сечения с постоянной скоростью нагружения до момента разрушения или момента, когда деформация растяжения на внешней поверхности образца достигнет некоторого предварительно определенного значения, с определением:

- прочности при изгибе - отношение максимального изгибающего момента к моменту сопротивления сечения при изгибе до разрушения образца;

- модуля упругости при нагружении образца в пределах начального линейного участка диаграммы деформирования;

- максимальной деформации растяжения на внешней поверхности образца;

- диаграммы деформирования в координатах напряжение - прогиб.

ДА.2 Оборудование для испытаний

ДА.2.1 Испытания проводят на испытательной машине, отвечающей требованиям ISO 5893, обеспечивающей линейное перемещение активного захвата (траверсы) с заданной постоянной скоростью и измерение нагрузки с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины.

ДА.2.2 Машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и нагружающим пуансоном при трехточечном нагружении (рисунок ДА.1). При четырехточечном нагружении (рисунок ДА.2) машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и двумя нагружающими пуансонами с возможностью регулирования расстояния между ними. Радиусы закругления краев опор и пуансона приведены в таблице ДА.1. Поверхности опор и пуансона должны быть обработаны не грубее =0,63 мкм и закалены. Их твердость должна быть не менее 40 HRC.


Рисунок ДА.1 - Схема трехточечного нагружения


Рисунок ДА.2 - Схема четырехточечного нагружения

Пролет L (расстояние между опорами) должен быть регулируемым. L=3·L'.


Таблица ДА.1 - Радиусы закругления краев опор и наконечника

Наименование радиуса

Значение, мм


5,0±0,2

для толщины образца h не более 3 мм

2,0±0,2

для толщины образца h не менее 3 мм

5,0±0,2

ДА.2.3 Опоры должны быть закреплены неподвижно и позволять точно центрировать образец (продольная ось образца должна быть параллельна боковой плоскости траверсы, а центр симметрии образца совпадать с осью приложения нагрузки).

ДА.2.4 Допускаемые отклонения от параллельности поверхностей опор и опорной поверхности пуансона в горизонтальной плоскости - 0,05 мм.

ДА.2.5 Для измерения прогиба применяют датчики перемещения или иные приборы, обеспечивающие измерение деформации с погрешностью не более ±1% от базы датчика деформации.

ДА.2.6 Средства измерения ширины и толщины образца должны обеспечивать измерение с погрешностью не более ±1% от измеряемой величины. Для измерений следует использовать штангенциркуль с погрешностью не менее ±0,025 мм и микрометр с погрешностью не менее ±0,01 мм.

ДА.2.7 Все используемое оборудование должно быть поверено или иметь соответствующие сертификаты калибровки.

ДА.3 Образцы

ДА.3.1 При испытаниях на трех- и четырехточечный изгиб используют образец в виде полосы прямоугольного сечения без скругленных кромок (таблицы ДА.2-ДА.3).


Таблица ДА.2 - Рекомендуемые размеры образцов для испытания на трехточечный изгиб

Материал

Класс материала

Длина образца , мм

Пролет между опорами L, мм

Ширина b, мм

Толщина h, мм

Термопласты, армированные прерывистым волокном

I

80

64

10

4

Пластмассы, армированные войлоком, непрерывным маттированным материалом и тканью

II

80

64

15

4

Композитные материалы с E/G, от 5 до 15 (например, материалы, армированные стекловолокном)

III

60

40

15

2

Композитные материалы с E/G от 15 до 50 (например, материалы, армированные углеродным волокном)

IV

100

80

15

2

Допуски

+10
-0

±1

±0,5

±0,2



Таблица ДА.3 - Рекомендуемые размеры образцов для испытания на четырехточечный изгиб

Материал

Класс материала

Длина образца , мм

Пролет между опорами L, мм

Пролет между опорами L', мм

Ширина b, мм

Толщина h, мм

Термопласты, армированные прерывистым волокном

I

80

64

L/3

10

4

Пластмассы

II

80

64

15

4

Композитные материалы с E/G, от 5 до 15 (например, стеклопластики)

III

60

40

15

2

Композитные материалы с E/G от 15 до 50 (например, углепластики)

IV

100

80

15

2

Допуски

+10
-0

±1

±1

±0,5

±0,2

Примечание - Для материалов с грубыми армирующими наполнителями допускается использование образцов шириной 25 мм.



Отклонение толщины и ширины образца по всей длине должно быть не более 1% от среднего значения.

ДА.3.2 Допускается использование образцов иной геометрии, удовлетворяющей требованиям таблиц ДА.4-ДА.5.


Таблица ДА.4 - Рекомендуемые отношения пролета между опорами L и длины образца к толщине h

Класс материала

Трехточечный метод

Четырехточечный метод

L/h

/h

L/h

/h

I

16

20

16,5

20

II

16

20

16,5

20

III

20

30

22,5

30

IV

40

50

40,5

50

Примечание - Допускается выбирать соотношения пролета между опорами к толщине образца 60/1.



Таблица ДА.5 - Зависимость ширины образца от толщины

Толщина образца, мм

Ширина образца для материала класса I

Ширина образца для материалов классов II, III и IV

От 1 до 3 включ.

25

15

Св. 3 " 5     "

10

15

  "   5 " 10   "

15

15

  " 10 " 20   "

20

30

  " 20 " 35   "

35

50

  " 35 " 50   "

50

80

ДА.3.3 Образцы формуют или вырезают из плит в направлении главных осей ортотропии материала. Расположение армирующего наполнителя должно быть симметрично относительно срединной плоскости образца, проходящей через его ось и параллельной плоскости укладки арматуры. Способ и режим изготовления образцов указывают в нормативном документе или технической документации на материал.

ДА.3.4 Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность без вздутий, сколов, трещин, расслоений и других дефектов, заметных невооруженным глазом.

ДА.3.5 Количество образцов, необходимое для определения одной из характеристик в заданном направлении композитного материала одной партии, должно быть не менее пяти.

ДА.4 Проведение испытания

ДА.4.1 Перед испытанием образцы кондиционируют не менее 16 ч по ISO 291 при температуре (23±2)°С и относительной влажности воздуха (50±5)%, если в нормативном документе или технической документации на материал нет других указаний.

ДА.4.2 При отсутствии в нормативном документе или технической документации на материал специальных указаний, время от окончания изготовления образцов до испытания должно составлять не менее 16 ч, включая кондиционирование.

ДА.4.3 Перед испытанием образцы маркируют, измеряют толщину и ширину рабочей части образца.

ДА.4.4 Испытания проводят в помещении или закрытом объеме при температуре и относительной влажности окружающего воздуха или другой среды, указанных в нормативном документе или технической документации на материал. Если таких указаний нет, то испытания проводят при температуре (23±5)°С и относительной влажности воздуха (50±10)%.

ДА.4.5 Измеряют ширину и толщину с погрешностью не более 1% в центре каждого испытуемого образца. Рассчитывают среднее значение толщины образца в партии. Регулируют пролет между опорами в соответствии с таблицей ДА.4.

2 закупки
Свободные
Р
Заблокированные
Р
Роль в компании Пользователь

Для продолжения необходимо войти в систему

После входа Вам также будет доступно:
  • Автоматическая проверка недействующих стандартов в закупке
  • Создание шаблона поиска
  • Добавление закупок в Избранное