Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 24778-81 "Пластмассы. Метод определения прочности при сдвиге в плоскости листа" (введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 21 мая 1981 г. N 2542)

Государственный стандарт СССР ГОСТ 24778-81
"Пластмассы. Метод определения прочности при сдвиге в плоскости листа"
(введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 21 мая 1981 г. N 2542)

Plastics. Methods for shear strength determination in plane of the sheet

Срок действия установлен с 1 июля 1982 г. до 1 июля 1987 г.

ГАРАНТ:

Ограничение срока действия настоящего ГОСТа снято протоколом МГС от 5 октября 1992 г. N 2-92 (ИУС N 2-93)

1. Аппаратура, приборы

1.1. Для проведения испытания применяются:

машина для статических испытаний, разрывная или универсальная, позволяющая проводить испытания на растяжение со скоростью движения подвижного захвата машины 0,5-5 мм/мин и обеспечивающая измерение нагрузки с погрешностью не более 1%;

приспособления для закрепления и испытания образцов (см. обязательные приложения 1 и 2);

микрометр по ГОСТ 6507-78 или любой другой инструмент для измерения толщины образца с погрешностью не более 0,01 мм.

2. Отбор образцов

2.1. Для испытаний по методу А применяют образцы типа I (черт. 1), по методу Б - типа II (черт. 2). Для более равномерного распределения нагрузки допускается наклеивать на образцы в местах зажима пластмассовые или фанерные накладки толщиной 2-4 мм.

2.2. Размеры образцов в зависимости от типа и размера стороны рабочего поля альфа даны в таблице.

мм

Тип образца	Параметр	Размер стороны рабочего поля альфа
		50	70	100
I	l L	55,7+-0,2 130	75,7+-0,2 150	105,7+-0,2 180
II	l L_1 L b	55,7+-0,2 72 150 9	75,7+-0,2 101 210 12	105,7+-0,2 144 300 18

2.3. Толщина образца h должна быть равна толщине листа и должна быть от 0,5 до 10 мм. Если толщина листа более 10 мм, то механической обработкой ее доводят до толщины 10 мм, допускается непараллельность поверхностей не более 0,1 мм. Механическую обработку образцов до требуемой толщины проводят с двух сторон, если в нормативно-технической документации на материал нет иных указаний.

2.4. Диаметры отверстий, количество и их расположение следует принимать в соответствии с приспособлением.

2.5. Испытание образцов с альфа = 100 мм является предпочтительным. Если под действием напряжений сжатия эти образцы теряют устойчивость, используют образцы с альфа = 70 мм. При толщине листа 0,5-2,0 мм используют образцы с альфа = 50 мм.

2.6. Если в процессе испытания образцы разрушаются вследствие потери устойчивости, то их склеивают между собой, доводя суммарную толщину образца до размера, обеспечивающего его устойчивость при испытании.

2.7. Допускается для испытания применять образцы трехслойной конструкции, представляющие собой комбинацию двух образцов (обшивок) одного типа, между которыми по площади рабочего поля вклеен слой заполнителя толщиной h_зап (например, из пенопласта), а по площади зажимов вклеены металлические вкладыши такой же толщины, что и заполнитель.

Для того, чтобы учесть влияние заполнителя на сопротивление сдвигу трехслойного образца, испытывают образцы с разной толщиной заполнителя, например h_зап1 =10 мм и h_зап2 = 20 мм.

2.8. При испытании ортотропных пластмасс образцы вырезают из листов не менее, чем в двух направлениях, так чтобы главные оси симметрии материала были параллельны сторонам рабочего поля образца (испытания на "параллельный" сдвиг) и чтобы главные оси симметрии составляли углы 45° со сторонами рабочего поля образца (испытания на "диагональный" сдвиг).

У ортотропных пластмасс, обладающих неодинаковыми свойствами при растяжении и сжатии в направлении главных осей анизотропии (например, у стеклопластиков по основе и утку) для испытаний на "диагональный" сдвиг, отбирают удвоенное число образцов, которые испытывают при совпадении растягивающего напряжения то с одной главной осью (основа), то с другой главной осью (уток).

2.9. Образцы для испытаний не должны иметь трещин, царапин, вздутий и других видимых дефектов.

2.10. Число образцов должно быть не менее трех. При необходимости статистической оценки свойств исследуемого материала число образцов следует увеличить в соответствии с ГОСТ 14359-69.

3. Проведение испытания

3.1. Перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423-66.

ГАРАНТ:

Приказом Росстандарта от 22 ноября 2013 г. N 1069-ст взамен ГОСТ 12423-66 с 1 января 2015 г. введен в действие ГОСТ 12423-2013

3.2. Измеряют толщину образца h в четырех местах (около угловых точек рабочего поля образца) и вычисляют среднее арифметическое.

3.3. Образец закрепляют в приспособление для испытания и устанавливают на испытательную машину.

3.4. Испытания проводят при постоянной скорости движения подвижного захвата машины, которую выбирают таким образом, чтобы время от момента начала нагружения до разрушения образца составляло (60 +- 30) с. В процессе испытания фиксируют максимальную нагрузку (Р_max).

3.5. Деформационные характеристики при сдвиге в плоскости листа - относительный сдвиг при пределе пропорциональности гамма_пц и при разрушении гамма_max, предел пропорциональности при сдвиге тау_пц, модуль сдвига G определяют в соответствии с рекомендуемым приложением 3.

3.6. В процессе испытания наблюдают за поведением образца, отмечая моменты появления трещин, складок, потрескивания и устанавливают характер его разрушения: трещины от действия напряжений сдвига (размеры, местоположение), складки при потери устойчивости от действия напряжений сжатия, разрывы от действия напряжений растяжения и т.д.

4. Обработка результатов

4.1. Прочность при сдвиге (тау_в) в Па вычисляют по формуле

             кв. корень (2)    Р

                                max

      тау  = -------------- х -----,                                  (1)

         в         2          а х h

      где Р     - максимальная нагрузка, которую выдержал образец при ис-

           mах    пытании, Н;

          альфа - длина стороны рабочего поля образца, м;

          h     - толщина образца, м.

За результат испытания принимают среднее арифметическое всех параллельных определений. Статистическую обработку результатов проводят по ГОСТ 14359-69, если это предусмотрено нормативно-технической документацией на материал.

4.2. Прочность при сдвиге (тау_в) в Па образца, склеенного по толщине из нескольких тонких образцов, без учета влияния клея вычисляют по формуле (1), где h - толщина склеенного образца в м, а с учетом влияния клея вычисляют по формуле

             кв. корень (2)        Р                      h

                                    max                    кл

      тау  = -------------- х -------------- - тау   х ----------,    (2)

         в         2                n             кл     n

                              а х сумма (h )           сумма (h )

                                  i = 1   i            i = 1   i

      где h  - толщина тонкого образца, м;

           i

          n  - число тонких образцов в склеенном образце;

            n - 1 - число слоев клея в образце;

                      n

          h   = h - сумма (h ) - суммарная толщина  n - 1  слоев  клея  в

           кл       i = 1   i    склеенном образце, м;

          h       - толщина склеенного образца, м;

          тау     - напряжение в клеевых слоях, Па, определяют по графику

             кл     "напряжение - относительный сдвиг"  (тау   - гамма  )

                                                            кл        кл

                    для клея при  гамма  ,  равном относительному  сдвигу

                                       кл

                    при разрушении образца (гамма   ),  который вычисляют

                                                 max

                    по формуле

                                кв. корень (2)

      гамма    приблизительно = -------------- х (К х ипсилон х t    - Р   ),(3)

           max                    альфа х К                      max    max

      где К       - коэффициент пропорциональности, Н/м, определяемый  по

                    графику "нагрузка  на  шкале машины (Р) - перемещение

                    подвижного захвата машины (S)";

          ипсилон - скорость перемещения подвижного захвата машины, м/с;

          t       - время, затраченное на достижение усилия Р   , с.

           max                                               max

4.3. Прочность при сдвиге (тау_в) в Па образца трехслойной конструкции, состоящего из двух обшивок толщиной h_1 и h_2 и вклеенным между ними слоем заполнителя толщиной h_зап, вычисляют по формуле

        кв. корень (2)     Р                   h              h

                            max i               кл             зап i

 тау  = -------------- х --------- - тау     х --- - тау    х ------, (4)

    в         2          альфа х h      кл i    h       зап      h

      где: h = h  + h  - суммарная толщина двух обшивок, м;

                1    2

           h           - толщина слоя заполнителя, м;

            зап          i = 1 при h    , и i = 2 при h    ;

                                    зап1               зап2

           тау         - напряжение в слое заполнителя, Па,  вычисляют по

              зап        формуле

                                   _    _

               кв. корень (2)      Р  - Р

                                    2    1

      тау    = -------------- х -------------,                        (5)

         зап     2 х альфа      h     - h

                                 зап1    зап2

          _    _

      где Р  и Р  - средние арифметические максимальных нагрузок  при ис-

           1    2   пытании образцов, Н,  имеющих  соответственно толщину

                    слоя заполнителя h     и h    , м.

                                      зап1    зап2

4.4. Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать следующие данные:

наименование и тип материала, его марку и предприятие-изготовитель;

условия кондиционирования образцов;

метод испытания;

температуру испытания;

скорость перемещения подвижного захвата машины;

количество образцов, взятых для испытания;

толщину образца;

направление приложения усилия сдвига относительно осей симметрии материала: "параллельный" или "диагональный" сдвиг (в последнем случае указывают вдоль какой оси действуют напряжения растяжения);

разрушающую нагрузку для каждого образца;

прочность при сдвиге для каждого образца;

характер разрушения образцов;

обозначение настоящего стандарта;

дату испытания и фамилию лица, проводившего испытания.

4.5. В обозначении прочности при сдвиге следует указывать индексами метод испытания (тау(А)_В, тау(Б)_В), направление приложения усилия сдвига относительно осей симметрии материала - "0" в случае "параллельного" сдвига (тау(А)_В, 0, тау(Б)_В, 0) и "45" в случае "диагонального сдвига (тау(А)_В, 45, тау(Б)_В, 45), а при необходимости также и ось симметрии (X, Y), вдоль которой действуют напряжения растяжения, например: тау(А)_В, 0, Х; тау(А)_В, 45, Х; тау(Б)_В, 45, Y.