1
Доступно поисковых запросов: 1 из 2
Следующий пробный период начнётся: 06 февраля 2023 в 11:30
Снять ограничение

ГОСТ Р 57947-2017

Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом импульсного воздействия вибрации
Действующий стандарт
Проверено:  29.01.2023

Информация

Название Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом импульсного воздействия вибрации
Название английское Composites. Determination of dynamic Young's modulus, shear modulus and Poisson's ratio by impulse excitation of vibration method
Дата актуализации текста 01.01.2021
Дата актуализации описания 01.01.2021
Дата издания 31.07.2019
Дата введения в действие 01.06.2018
Область и условия применения Настоящий стандарт распространяется на композиты и устанавливает определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом импульсного воздействия вибрации. Настоящий стандарт не распространяется на композиты, имеющие крупные неоднородности структуры, например большие трещины (внутренние или поверхностные) или пустоты
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2019 год
Утверждён в Росстандарт

Расположение в каталоге ГОСТ

  
ГОСТ Р 57947-2017

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ

Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом импульсного воздействия вибрации

Composites. Determination of dynamic Young's modulus, shear modulus and Poisson's ratio by impulse excitation of vibration method



ОКС 19.020

          81.060.30  

          83.120

Дата введения 2018-06-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Материалы и технологии будущего" совместно с 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 4

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 16 ноября 2017 г. N 1746-ст

4  Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Е1876-15* "Стандартный метод испытаний для определения динамического модуля Юнга, модуля сдвига и коэффициента Пуассона путем импульсного возбуждения вибрации" (ASTM Е1876-15 "Standard Test Method for Dynamic Young's Modulus, Shear Modulus and Poisson's Ratio by Impulse Excitation of Vibration", MOD) путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5-2001 (подразделы 4.2 и 4.3), а также изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

________________

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


Оригинальный текст этих структурных элементов примененного стандарта АСТМ и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделены полужирным курсивом.

Потребности национальной экономики Российской Федерации и/или особенности российской национальной стандартизации учтены в дополнительных подразделах 5.5-5.10, 7.1, пункте 6.1.1, которые выделены путем заключения их в рамки из тонких линий, а информация с объяснением причин включения этих положений приведена в указанных подразделах и пункте в виде примечаний.

При этом в него не включены подразделы 1.2-1.5, разделы 5, 12 примененного стандарта АСТМ, которые нецелесообразно применять в российской национальной стандартизации в связи с тем, что они носят поясняющий характер.

Указанные подразделы и раздел, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Исключены ссылки на АСТМ C215, АСТМ C372, АСТМ C623, АСТМ C747, АСТМ C848, АСТМ C1161, АСТМ C1198, АСТМ C1259, АСТМ E6, АСТМ E177 вместе с положениями, в которых они приведены.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта АСТМ для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

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

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 2019 г.


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.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на композиты и устанавливает определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом импульсного воздействия вибрации.

Настоящий стандарт не распространяется на композиты, имеющие крупные неоднородности структуры, например большие трещины (внутренние или поверхностные) или пустоты.


Примечание - См. ДА.1 (приложение ДА).

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия
     
     
ГОСТ 6616 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия
     
     
ГОСТ 32794 Композиты полимерные. Термины и определения
     
     
ГОСТ Р 57862 Композиты. Определение динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона методом акустического резонанса

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 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.

     3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32794, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 внутриплоскостной изгиб: Изгиб для образцов с прямоугольным поперечным сечением, при котором направление смещения находится в основной плоскости образца.

3.1.2 вторая собственная вибрация: Вибрация дискового образца, возникающая, когда смещения в плоскости поперечного сечения (параллельной плоскости дискового образца) направлены по нормали к этой плоскости и равномерно распределены на заданном расстоянии от центра по всей окружности (360°).


Рисунок 1

3.1.3 динамический модуль упругости: Модуль упругости, определяемый динамическими механическими измерениями.

3.1.4 динамическое механическое измерение: Измерение, при котором модуль упругости или затухание, или оба этих параметра измеряются как функция температуры, частоты или времени, или комбинации этих параметров под воздействием приложенной колебательной силы.

3.1.5 изгибная вибрация: Вибрация в образце с круглым или прямоугольным поперечным сечением, при которой его прогибы вызывают упругие или пластические деформации внутри образца.

3.1.6 изгиб вне плоскости: Изгиб для образца с прямоугольным поперечным сечением, при котором направление смещения перпендикулярно основной плоскости образца.

3.1.7 крутильная вибрация: Периодическая вибрация, вызванная скручиванием образца вокруг собственной оси.

3.1.8 первая собственная вибрация: Вибрация дискового образца, возникающая, когда смещения в плоскости поперечного сечения (параллельной плоскости дискового образца) располагаются по нормали к плоскости и симметричны относительно двух ортогональных диаметров в плоскости диска, стремясь скручивать диск, как показано на рисунке 2.


Рисунок 2

3.1.9 продольная вибрация: Вибрация вдоль продольной оси образца с прямоугольным или круглым поперечным сечением.

3.1.10 пучность колебаний: Точка в образце при стоячей волне, в которой размах перемещений имеет максимум.

3.1.11 резонансная частота: Естественно возникающая частота в образце, подвергаемом изгибной, крутильной или продольной вибрации, которая определяется модулем упругости, массой и размерами образца.

3.1.12 узел: Неподвижная точка в образце при стоячей волне.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

A

- константа плоскости;

b

- ширина образца с прямоугольным поперечным сечением;

D

- диаметр образца с круглым поперечным сечением;

- эффективный диаметр образца с прямоугольным поперечным сечением;

E

- динамический модуль упругости;

- динамический модуль упругости для основной резонансной частоты при продольных колебаниях образца с круглым поперечным сечением;

- динамический модуль упругости для основной резонансной частоты при продольных колебаниях образца с прямоугольным поперечным сечением;

- динамический модуль упругости для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях образца с прямоугольным поперечным сечением;

- динамический модуль упругости для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях образца с круглым поперечным сечением;

- динамический модуль упругости для дискового образца;

- первый расчетный модуль упругости для дискового образца;

- второй расчетный модуль упругости для дискового образца;

- основная резонансная частота образца при изгибных колебаниях;

- резонансная частота для дискового образца;

- основная резонансная частота образца при продольных колебаниях;

- резонансная частота в печи или криогенной камере, измеренная при температуре испытания;

- основная резонансная частота образца при крутильной вибрации;

- резонансная частота при комнатной температуре в печи или криогенной камере;

- первая собственная резонансная частота;

- вторая собственная резонансная частота;

G

- динамический модуль упругости при сдвиге;

- динамический модуль упругости при сдвиге для резонансной частоты при крутильных вибрациях для образца с прямоугольным поперечным сечением;

- динамический модуль упругости при сдвиге для резонансной частоты при крутильных вибрациях для образца с круглым поперечным сечением;

- динамический модуль упругости при сдвиге для дискового образца;

K

- поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при продольных колебаниях, который учитывает конечное отношение диаметра к длине и коэффициент Пуассона;



- поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при продольных колебаниях, который учитывает конечное отношение эффективного диаметра к длине и коэффициент Пуассона;

- геометрический коэффициент резонансной частоты -го порядка;

- первый собственный геометрический коэффициент из таблиц А.2 и А.3 (приложение А) (при необходимости - с использованием линейной интерполяции);

- второй собственный геометрический коэффициент из таблиц А.4 и А.5 (приложение А) (при необходимости - с использованием линейной интерполяции);

L

- длина образца;

- динамический модуль упругости при температуре испытания (либо E, либо G);

- динамический модуль упругости при комнатной температуре (либо E, либо G);

m

- масса образца;

n

- порядок резонанса (1, 2, 3, ...);

R

- поправочный коэффициент на геометрию образца;

- радиус дискового образца;



- поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях, который учитывает конечную толщину образца с прямоугольным поперечным сечением и коэффициент Пуассона;



- поправочный коэффициент для основной резонансной частоты при изгибных колебаниях, который учитывает конечный диаметр образца с круглым поперечным сечением и коэффициент Пуассона;

- разность между температурой испытаний и комнатной температурой;

t

- толщина образца;

- средний коэффициент линейного теплового расширения (мм/мм/°C) при изменении температуры от комнатной до температуры испытаний;

- коэффициент Пуассона;

- плотность дискового образца.


     4 Сущность метода


Сущность метода заключается в определении основной резонансной частоты образцов, вызванной одиночным механическим возбуждением. Соответствующие основные резонансные частоты, размеры и масса образца используются для расчета динамического модуля упругости, динамического модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона.

     5 Оборудование

5.1 Электронная система, состоящая из считывающего устройства, преобразователя/усилителя сигнала и анализатора частот.

Электронная система должна обеспечивать измерения частот с погрешностью не более 0,1%.

Примечание - Допускается применять цифровой запоминающий осциллограф.

5.2 Источник импульсов представляет собой приспособление, создающее возбуждающие колебания, путем нанесения ударов по образцу с определенной силой.

Для образцов с прямоугольным, круглым поперечным сечением, а также образцов в форме дисков, примером источника импульсов может служить стальной шар диаметром 0,5 см, приклеенный к концу полимерного стержня длиной 10 см, как показано на рисунке 3.

В качестве альтернативного источника импульсов может использоваться металлический, керамический или полимерный шар (диаметром от 0,1 до 1,0 см), падающий на образец по направляющей трубке, обеспечивающей заданное место приложения импульса.

5.3 Контактный или бесконтактный датчик, применяемый для измерения вибрации.

Диапазон частот датчика должен быть достаточным для измерения предполагаемых частот образца.

Примечание - Для большинства композитов этот диапазон составляет от 100 Гц до 50 кГц (частота вибрации увеличивается с уменьшением размеров и с увеличением жесткости образца).


Полоса пропускания датчика должна быть не менее 10% от значения максимальной измеряемой частоты (по уровню - 3 дБ).

5.3.1 Контактные датчики - пьезоэлектрические или тензометрическими акселерометры.

5.3.2 Бесконтактные датчики - акустические микрофоны.

Допускается использовать лазерные, магнитные или емкостные устройства для измерения вибрации.


1 - гибкий полимерный стержень; 2 - стальной шар

Рисунок 3

5.4 Опоры, обеспечивающие изоляцию образца от внешних вибраций и не ограничивающие режим вибрации образца.

Материал опор должен быть стойким к температурам, при которых проводятся испытания. В зависимости от внешних условий, материал опор может быть жестким (например, металл или керамика) или мягким (например, полиуретановая пена).

Опоры из жесткого материала должны иметь цилиндрические поверхности, на которые опирается образец, и должны устанавливаться на изолирующие подкладки, чтобы исключить прием датчиком внешних вибраций. Можно также использовать проволочные подвесы.

5.5 Весы с погрешностью не более 0,1%.

5.6 Средства измерения геометрических размеров образцов, обеспечивающие измерения с точностью до 0,1%.

5.7 Линейка по ГОСТ 427.

5.8 Печь должна обеспечивать регулирование нагрева и охлаждения, а также перепад температур по длине образца не более ±5°C.

5.9 Криогенная камера, обеспечивающая регулирование нагрева и охлаждения, защиту от намерзания и перепад температур по длине образца не более ±5°C.

5.10 Термопара по ГОСТ 6616.

Примечание - Включение дополнительных средств измерений необходимо для выполнения п.7.3, 7.5-7.7 настоящего стандарта.

     

     6 Подготовка к проведению испытания

6.1 Требования к образцам

6.1.1 Количество образцов для определения динамического модуля упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона должно быть установлено в нормативном документе или технической документации на композит.

Примечание - Включение дополнительного подпункта приведено в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5-2001 (пункт 7.9.7).

6.1.2 Для испытания применяют образцы с прямоугольным или круглым поперечным сечением, а также в форме дисков.

Примечание - Использование дисковой формы допускается для монолитных материалов, а также материалов, армированных частицами / нитевидными кристаллами / волокнами. Однако такая форма не рекомендуется для композитных материалов, армированных непрерывными волокнами, из-за анизотропии их механических свойств и сложности определения влиянии ориентации на механические свойства.

6.1.3 Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность без вздутий, сколов, неровностей, надрезов, царапин, трещин или других видимых невооруженным глазом дефектов.

6.1.4 Для образцов с прямоугольным или круглым поперечным сечением отношение L к минимальному поперечному сечению должно составлять 20-25. Для измерения G прямоугольных образцов рекомендуемое отношение w к t должно быть не менее пяти.

6.1.5 Для образцов в форме дисков отношение должно составлять 10-20.

6.1.5.1 Используя приблизительные размеры образцов и оценочные значения модулей и коэффициента Пуассона, можно рассчитать номинальные резонансные частоты по формулам, приведенным в разделе 8. Корректируя размеры образца, можно подстроить резонансные частоты под диапазон измерений датчиков и электронных систем.

6.1.6 Все поверхности прямоугольных образцов должны быть плоскими, взаимно перпендикулярными и параллельными.

Отклонение от параллельности поверхностей прямоугольного образца должно быть не более 0,1%.

6.1.7 Торцевые поверхности цилиндрических образцов должны быть взаимно параллельными и перпендикулярны к боковой поверхности.

Отклонение от параллельности торцевых поверхностей должно быть не более 0,1%.

Отклонение от крутости цилиндрических образцов должно быть не более 0,1%.

6.1.8 Отклонение от параллельности плоскостей диска должно быть не более 0,1% от его толщины.

Для дисков больших размеров, точная фрезеровка поверхностей которых с указанным допуском затруднена, соблюдается допуск 0,01 мм или ±0,5%.

Закупки не найдены
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