---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

РАСЧЕТЫ И ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ

МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ
ИСПЫТАНИЙ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИМЕРНОЙ
МАТРИЦЕЙ (КОМПОЗИТОВ).
МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА ИЗГИБ
ПРИ НОРМАЛЬНОЙ, ПОВЫШЕННОЙ
И ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРАХ

ГОСТ 25.604-82

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

РАЗРАБОТАН

Министерством авиационной промышленности СССР Академией наук Латвийской ССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Б. И. Паншин, Г. М. Гуняев; Ю. М. Тариопольский (руководители темы); И. Г. Жигун, В. В. Михайлов

ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР

Член Коллегии Г. Б. Строганов

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государствен­ного комитета СССР по стандартам от 22 октября 1982 г. № 4035У

Группа Т59

ДК 620Л77: 006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Р

ГОСТ
25.604-82

асчеты и испытания на прочность
МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИМЕРНОЙ
МАТРИЦЕЙ (КОМПОЗИТОВ). МЕТОД ИСПЫТАНИЯ
НА ИЗГИБ ПРИ НОРМАЛЬНОЙ, ПОВЫШЕННОЙ

И ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРАХ

Design calculation and strength testings. Methods
of Mechanical testing of Polymeric Composite
Materials. Test for Bending Properties at normal,
elevated and low temperatures

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 октября 1982 г. № 4035 срок действия установлен

с 01.01.84 до 01.01.94

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на полимерные компо­зиционные материалы, армированные непрерывными высокомо­дульными углеродными, борными, органическими и другими во­локнами, структура которых симметрична относительно их сре­динной плоскости, и устанавливает метод испытания этих мате­риалов на изгиб при нормальной (20°С), повышенной (до 180°С) и пониженной (до минус 60°С) температурах.

Метод испытания на изгиб стеклопластиков установлен в ГОСТ 4648—71.

1. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДА

   1. Метод испытаний образцов из композиционного материала на изгиб состоит из определения:

предела прочности при изгибе — отношения максимального из­гибающего момента в момент разрушения образца к моменту со­противления сечения при изгибе;

модуля упругости при нагружении образца в пределах пропор­циональности прогиба от нагрузки;

з

Издание официальное
★

ависимости прогиба от нагрузки при нагружении образца вплоть до разрушения.

Перепечатка воспрещена

2. © Издательство стандартов, 1983ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

   1. Испытания проводят на любой испытательной машине, обеспечивающей: нагружение на изгиб с заданной постоянной ско­ростью перемещения активного захвата, измерении нагрузки с по­грешностью не более 1 % °^т измеряемой величины, возможность регулирования скорости нагружения образца.

   2. Машина должна быть снабжена траверсой, по которой мо­гут перемещаться две опоры, и наконечником, создающим нагруз­ку в случае испытания на поперечный изгиб (черт. 1).. При испы­

тании на чистый изгиб машина должна быть обеспечена двумя траверсами, на каждой из которых могут перемещаться по две опоры (черт. 2).

Черт. 2

1. 7. Для измерения прогиба образца используют приборы, обеспечивающие автоматическую запись «нагрузка-прогиб», а так­же цифровые индикаторы или преобразователи деформаций, пред­ставляющие собой работающие на изгиб тонкие стальные кон­сольные балочки с наклеенными тензорезисторами, и другие при­боры.

   8. В качестве регистрирующей аппаратуры при использова­нии консольных балочек применяют осциллографы, двухкоорди­натные самопишущие потенциометры и другие приборы, обеспечи­вающие регистрацию прогиба с точностью, указанной в п. 2.6.

   9. Преобразователи деформаций перед испытанием должны быть отградуированы с погрешностью не более ± 1 % от измеряе­мой величины.

   10. Для измерения размеров образца используют приборы с погрешностью не более >±0,05 мм.

   11. Испытания при повышенных (пониженных) температурах проводят на машинах, оборудованных термокриокамерами, кото­рые обеспечивают равномерный прогрев (охлаждение) образца до заданной температуры и сохранение последней на протяжении всего времени испытания. Допускаемые колебания температуры определяют в соответствии с техническими условиями или стандар­тами на материал, а при их отсутствии — по ГОСТ 14359—78.

   12. Для охлаждения камер используют твердую углекислоту, жидкий азот или фреон 22 и другие вещества.

2. ОБРАЗЦЫ

   1. Для определения максимальных напряжений при изгибе, модуля упругости и установления зависимости прогиба от нагрузки при нагружении образца вплоть до разрушения используют об­разец в виде полосы прямоугольного сечения, форма и размеры образца указаны на черт. 3.

ЕШШ , 4и

Черт. 3

1. 2. Образцы формуют или вырезают из плит в направлении главных осей ортотропии материала. Расположение арматуры должно быть симметрично относительно срединной плоскости об­разца, проходящей через его ось и параллельной плоскости уклад­ки арматуры. Способ и режим изготовления образцов указывают­ся в нормативно-технической документации на материал.

   3. Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность не грубее 7?а = 20 мкм по ГОСТ 2789—73, без вздутий, сколов, тре­щин, расслоений и других дефектов, заметных невооруженным глазом.

   4. Отклонение образцов от номинальных размеров по ширине и толщине образца не должно превышать 0,05 мм.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

   1. Перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423—66, если в нормативно-технической документации на ком­позиционные материалы не указаны особые условия кондициони­рования.

   2. Время от окончания изготовления формованных образцов или композиционного материала, из которого они вырезаются, до испытания образцов, включая и время на их кондиционирование, должно составлять не менее 16 ч.

   3. Перед испытанием проводят нумерацию образцов краской или мягким карандашом. Измеряют толщину образца с погреш­ностью до 0,05 мм и ширину до 0,10 мм в трех местах его рабочей части. Определяют средние арифметические значения толщины и ширины образца и результаты записывают в протокол испытаний.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

   1. Испытания при нормальной температуре проводят в поме­щении или закрытом объеме при температуре и относительной влажности окружающего воздуха или другой среды, указанных в технических условиях на испытываемый материал. Если таких указаний нет, то испытания проводят при одной из стандартных атмосфер по ГОСТ 12423—66.

Испытания при повышенных и пониженных температурах про­водят в специально предусмотренных термокриокамерах. Темпе­ратуру испытаний и допускаемые ее колебания определяют в со­ответствии с техническими условиями или стандартами на мате­риал, а при их отсутствии — по ГОСТ 14359—78.

Устанавливают и закрепляют приборы для измерения прогиба в середине пролета.

1. 7. Устанавливают образец широкой стороной на опоры и при­водят в соприкосновение с его верхней поверхностью нагружаю­щий наконечник. Определяют прилегание образца к опорам по­верхности наконечника. Если зазор между образцом и опорными поверхностями превышает значение, указанное в п. 2.5, то его за­меняют другим.

   8. Устанавливают скорость перемещения нагружающего на­конечника согласно данным технических условий на материал. При отсутствии этих данных скорость перемещения наконечника принимают равной 5-4-20 мм/мин.

   9. При определении модуля упругости нагружают образец с заданной постоянной скоростью и записывают значения прогибов и соответствующих нагрузок. При отклонении диаграммы от ли­нейной. испытания прекращают и образец разгружают.

   10. При установлении зависимости прогиба от нагрузки образец нагружают с заданной постоянной скоростью, непрерыв­но записывая прогиб и нагрузку вплоть до разрушения образца (см. рекомендуемое приложение 1).

   11. При определении предела прочности записывают макси­мальную нагрузку, предшествующую разрушению образца.

   12. При определении модуля упругости нагружение образца может осуществляться ступенчато или непрерывно до нагрузок, не превышающих 50 % от разрушающих. При непрерывном нагру­жении используют автоматическую запись прогиба и нагрузки. В случае ступенчатого нагружения измерение прогиба осуществляет­ся при каждом значении нагрузки. Число ступеней должно быть не менее четырех. Рекомендуемое значение их величин составля­ет 5—10 % от максимальной нагрузки, предшествующей разру­шению образца.

2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Модуль упругости при поперечном изгибе Еп , МПа, вы­числяют по формуле

_£и ₌ ДГ/з

^п 4&й³Д® ’

где AF— приращение нагрузки, МН;

1. расстояние между опорами, мм;

b, h — ширина и высота образца, мм;

Aw—приращение прогиба в середине образца, мм, соот­ветствующее изменению нагрузки на AF.

w — w*K,

где w* — показание регистрирующего прибора;

К — тарировочный коэффициент.

р и ЗЬРсІ²

4bh?w ’

где с — расстояние между крайними опорами (см. черт. 2), мм.

где Лпах — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца, МН.

Форма протокола испытаний дана в рекомендуемом при­ложении 2.ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРОГИБА ОТ НАГРУЗКИ

1. Установление зависимости прогиба от нагрузки основано на измерении посередине пролета прогиба и соответствующей ему нагрузки при непрерывном нагружении образца при поперечном изгибе (см. черт. 1). Для этого на испы­тательной машине устанавливают траверсу с опорами и нагружающий наконеч­ник. С помощью поворота их вокруг вертикальной оси устанавливают парал­лельность поверхностей опор и наконечника в вертикальной плоскости с пре­дельным отклонением 0,1 мм и закрепляют траверсу и наконечник неподвижно.

2. Устанавливают на опоры стальную балочку прямоугольного сечения с шероховатостью поверхности не более 0,63 мкм (ГОСТ 2789—73) и предельным отклонением сторон от параллельности 0,01 мм и по ней осуществляют проверку параллельности опорных поверхностей наконечника и опор в горизонтальной плоскости с последующим устранением зазоров.

3. Измеряют образцы с точностью, указанной в п. 2.10 настоящего стан­дарта. Устанавливают расстояние между опорами, равное (40±1) мм, кладут на опоры испытываемый образец и проверяют правильность его положения на опорах согласно пп. 2.5 и 5.7 настоящего стандарта.

4. Закрепляют на машине приспособления (приборы) для измерения и реги­страции прогиба и нагрузки и настраивают их.

5. Устанавливают заданную скорость перемещения нагружающего наконеч­ника согласно технической документации на материал и производят пробное нагружение образца до 10—20% от Fm&i для проверки правильности выбора на аппаратуре диапазона измеряемых величин. После снятия нагрузки осуще­ствляют рабочее нагружение образца при непрерывном измерении прогиба и нагрузки вплоть до разрушения.