Приложение Б (обязательное). Методы испытания георешетки

Приложение Б
(обязательное)

Методы
испытания георешетки

Б.1 Определение прочности при растяжении, относительного удлинения при максимальной нагрузке и радиальной жесткости георешетки

Б.1.1 Прочность при растяжении, относительное удлинение при максимальной нагрузке и радиальную жесткость георешетки определяют по формулам 10.1 и 10.7 ГОСТ Р 55030 и [4, 5]. Испытания на растяжение выполняют в четырех характерных радиальных направлениях полотна георешетки: вдоль полотна (0°), поперек полотна (90°), а также под углом 30° и 60° относительно продольного направления (см. рисунок А.1).

Б.1.2 Машины (устройства) для испытания материалов на растяжение должны соответствовать ГОСТ 28840 и ИСО 7500-1, [12], класс 2.

Б.1.3 Зажимы, применяемые в устройстве, должны иметь длину рабочей поверхности не менее 200 мм. Зажимное усилие должно быть достаточным, чтобы не возникало проскальзывания испытуемого образца. Давление также должно быть не слишком высоким, чтобы не повредить образец георешетки.

Б.1.4 Размеры контрольных образцов выбирают в соответствии с приложением А (таблица А.1). Количество образцов в каждом направлении регламентировано ГОСТ Р 55030 (EN ISO 10319 [5]).

Б.1.5 Радиальную жесткость, кН/м, определяют в каждом из четырех направлений тестирования георешетки при фиксированной деформации по формуле

,

(Б.1)

где F - нагрузка при фиксированной деформации, кН;

В - действительная эффективная ширина образца, м;

- фиксированная деформация, %.

Б.1.6 Фиксированную деформацию принимают равной 0,5% при приемо-сдаточных испытаниях, при периодических испытаниях и для идентификации георешетки - 2%.

Б.1.7 Среднюю радиальную жесткость, кН/м, при фиксированной деформации вычисляют как среднее арифметическое радиальной жесткости в четырех тестовых направлениях

,

(Б.2)

где (i = 1, 2, 3, 4) - средняя радиальная жесткость тестовых образцов в каждом из четырех направлений при фиксированной деформации .

Б.1.8 Коэффициент радиальной жесткости при фиксированной деформации 0,5% вычисляют как отношение минимальной жесткости к максимальной при деформации 0,5% в четырех тестовых направлениях

,

(Б.3)

где (i = 1, 2, ... , 5) - средняя жесткость пяти тестовых образцов в каждом из 4-х обязательных тестовых направлений при деформации 0,5%.

Б.1.9 В протокол по тестированию включают следующую информацию:

- ссылка на настоящий стандарт;

- данные для полной идентификации тестового образца;

- радиальная жесткость при деформации 0,5% в каждом направлении тестирования;

- средняя радиальная жесткость при деформации 0,5%;

- коэффициент изотропности радиальной жесткости при деформации 0,5%;

- средняя радиальная жесткость при деформации 2%.

Б.2 Определение эффективности узлов георешетки

Б.2.1 Эффективность узла георешетки характеризует способность узла передавать нагрузку от одного ребра к другим ребрам, выходящим из этого узла. Эффективность узла равна отношению максимальной нагрузки, действующей на узел (прочность узла), к максимальной нагрузке на одно ребро (прочность ребра).

Б.2.2 Для определения прочности одного ребра тестовый образец зажимают в двух узловых точках (рисунок Б.1).

Б.2.3 Для определения прочности узла зажимают ребра с каждой стороны узла, и нагрузка прикладывается к свободному ребру, выходящему из этого узла (рисунок Б.2).

Б.2.4 Отбор проб для определения эффективности узлов георешетки выполняют в соответствии с А.3 приложения А. Чтобы установить эффективность узла, следует проводить испытания в трех направлениях 30°/210°, 90°/270°, 150°/315°. Каждый образец должен содержать три узла и два полных ребра (рисунок Б.3).

В каждом направлении следует испытывать четыре образца, что в итоге даст 12 тестовых образцов для испытания "прочность одного ребра" и 12 тестовых образцов для испытания "прочность узла".

Рисунок Б.1 - Общий вид типовых зажимов для испытания прочности одного ребра

Рисунок Б.2 - Общий вид типовых зажимов для испытания прочности узла: верхний зажим узла в открытом (а) и закрытом (б) положениях; нижний зажим (в)

Б.2.5 Проведение испытания

Б.2.5.1 Прочность одного ребра

Б.2.5.1.1 Образец закрепляют по центру в зажимах усилием, при котором исключены проскальзывание или разрыв образца во время теста (см. рисунок Б.3).

Б.2.5.1.2 Устанавливают постоянную скорость деформации образца, равную 10% длины испытуемого образца в минуту.

Б.2.5.2 Прочность узла

Б.2.5.2.1 Регулируют контактные поверхности узла в верхнем зажиме так, чтобы четыре ребра угловой части были зажаты, не воздействуя и не касаясь узла, и образец при этом оставался в центре зажима (рисунок Б.2, а).

Б.2.5.2.2 Затягивают верхний зажим оптимально для предотвращения проскальзывания или разрыва (рисунок Б.2, б).

Б.2.5.2.3 Устанавливают нижнюю часть образца в центр нижнего зажима и затягивают до необходимого уровня (рисунок Б.2, в).

Б.2.5.2.4 Устанавливают постоянную скорость деформации образца, равную 10% длины испытуемого образца в минуту.

Б.2.5.2.5 Запускают устройство и прикладывают нагрузку до разрыва образца. Фиксируют максимальную нагрузку на образец.

Б.2.5.2.6 Выполняют испытания для всех 12 образцов. При наличии признаков проскальзывания образца в зажиме или получения результатов значительно ниже среднего значения других образцов следует аннулировать результат и испытать дополнительный образец.

Рисунок Б.3 - Типовой образец для испытания прочности одного ребра и прочности узла

Б.2.6 Обработка результатов испытаний

Б.2.6.1 Среднюю прочность ребра , кН, вычисляют по формуле

,

(Б.4)

где - прочность ребра для i-го образца, кН;

n - общее количество тестовых образцов (n = 12, т.е. четыре образца для каждого из трех испытательных направлений)

Б.2.6.2 Среднюю прочность узла , кН, вычисляют по формуле

,

(Б.5)

где - прочность узла для i-го образца, кН;

n - общее количество тестовых образцов (n = 12, т.е. четыре образца для каждого из трех испытательных направлений).

Б.2.6.3 Эффективность узла георешетки, %, вычисляют по формуле

.

(Б.6)

Б.2.7 В протокол по тестированию включают следующую информацию:

- ссылка на данный стандарт;

- данные для полной идентификации испытательного образца;

- средняя прочность одного ребра;

- средняя прочность узла;

- эффективность узла.