Приложение ДА (справочное). Оригинальный текст невключенных структурных элементов

Приложение ДА
(справочное)

Оригинальный текст невключенных структурных элементов

ДА.1

3 Термины и определения

3.1 Определения - В стандарте D3878 приведены термины, касающиеся высокомодульных волокон и композитных материалов из них. Стандарт С274 определяет термины, относящиеся к многослойным "сэндвич"-конструкциям. Стандарт D883 определяет термины, относящиеся к пластмассам. Документ Е6 определяет термины, относящиеся к механическим испытаниям. Стандарт Е456 и Практика Е177 определяют термины, относящиеся к статистике. В случае расхождения в определениях терминов стандарт D3878 имеет приоритет по отношению к другим стандартам.

3.2 Символы:

b - ширина образца;

с - толщина заполнителя;

CV - коэффициент вариаций как статистическая величина ряда образцов (в процентах) для испытания конкретного свойства;

d - общая толщина слоистой конструкции;

D ^F,nom - эффективная жесткость на изгиб слоистой конструкции;

E _f - эффективный модуль упругости обшивки, определяемый хордой;

- измерение напряжения в обшивке;

F ^u - предел прочности обшивки (при растяжении или сжатии);

F _c - допускаемая прочность при сжатии для заполнителя;

F _s - допускаемая прочность при сдвиге для заполнителя;

- предел прочности заполнителя при сдвиге;

- предельное напряжение при сдвиге для заполнителя;

k - коэффициент предела прочности при сдвиге заполнителя для обеспечения его разрушения;

L - длина пролета со стороны нагружения;

S - длина пролета со стороны опор;

l _pad - длина нагружающей плиты;

n - количество образцов;

Р - приложенная сила;

P _max - максимальная сила, действующая на испытуемый образец до разрушения;

- предел прочности на растяжение перпендикулярно к слоям;

S _n-1 - коэффициент вариаций как статистическая величина ряда образцов для испытания конкретного свойства;

- напряжение обшивки;

t - толщина обшивки;

х ₁ - результаты испытаний отдельного образца из ряда образцов, на которых проверяют конкретное свойство;

х - среднее значение или оценка среднего для ряда образцов, на которых проверяют конкретное свойство.

ДА.2

5 Значимость и применение

5.1 Испытания на изгиб плоских слоистых конструкций проводят для определения жесткости конструкции при изгибе, прочности при сдвиге и модуля сдвига для заполнителя, а также прочности при сжатии и растяжении обшивки. Также изучение прочности при сдвиге заполнителя позволяет оценить прочность связи между обшивкой и заполнителем.

5.2 Данный метод испытания сводится к определению прочности при сдвиге заполнителя или связи между обшивкой и заполнителем, жесткости балки из слоистого материала, а также для сбора данных об упругой деформации под нагрузкой, которые позволят рассчитать жесткость конструкции слоистых балок на изгиб и на сдвиг с помощью метода D7250/D7250M.

Примечание - Если доступен материал заполнителя без обшивки, наилучшим методом определения прочности на сдвиг и модуля сдвига заполнителя является метод испытаний С273.

5.3 Наилучшим методом определения прочности обшивки является метод испытаний D7249/D7249M.

5.4 Метод испытаний D7250/D7250M описывает определение жесткости на изгиб и сдвиг слоистой конструкции, а также модуля сдвига для заполнителя с использованием расчетов, включающих значения упругой деформации, измеренные при испытаниях на изгиб.

5.5 Настоящий метод испытаний используют для получения данных о прочности при сдвиге заполнителя и связи между заполнителем и обшивкой с целью определения расчетных допущений при проектировании конструкций, технических условий на материалы, а также для использования в ходе научно-исследовательских работ; возможно также применение для контроля качества изготовления многослойных клееных панелей.

5.6 К факторам, влияющим на прочность при сдвиге и, соответственно, подлежащим внесению в протокол, относятся следующие: материал обшивки, материал заполнителя, связующее вещество, способы изготовления материалов, геометрические параметры заполнителя (внутренний объем), плотность заполнителя, толщина клеевого слоя, геометрические параметры образца, подготовка и кондиционирование образца, условия проведения испытания, центровка образца, методика нагружения, скорость испытания и содержание пустот в клеевом слое. Кроме этого, слоистые панели, выполненные из одинаковых материалов обшивки и заполнителя, могут иметь разные показатели прочности связи между заполнителем и обшивкой в зависимости от способа соединения обшивки (методом предварительного отверждения и последующего склеивания или путем соотверждения).

Примечание - При точечных нагрузках на балки с тонкой обшивкой и заполнителем малой плотности могут возникнуть сложности с интерпретацией полученных данных, особенно вблизи точки разрушения. Для распределения нагрузки используют более широкие нагружающие плиты с резиновыми прокладками.

ДА.3

6 Влияющие факторы

6.1 Подготовка материала и образца. Низкое качество изготовления материалов и повреждения, возникшие в результате неправильной обработки образцов, являются, как правило, причиной большого разброса данных при испытаниях композитов и слоистых конструкций. Различия в плотности заполнителя зависят от конкретного материала и влияют на свойства слоистой конструкции. При подготовке образца слоистого материала следующие факторы могут привести к разбросу данных: наличие соединений, пустот или другого нарушения целостности заполнителя, антиплоское искривление и шероховатость поверхности.

6.2 Геометрические параметры. Факторы, зависящие от геометрии образца и влияющие на прочность при сдвиге заполнителя, включают ортотропию заполнителя (т.е. продольно-поперечные связи для ячеистых заполнителей) и геометрию его ячеек.

6.3 Окружающие условия. На результаты испытаний влияют условия атмосферы кондиционирования образцов, а также условия проведения испытаний. При испытании образцов в различных условиях можно получить существенно отличающиеся данные по характеристикам прочности и характеру разрушения. Для каждой конкретной комбинации материала заполнителя, материала обшивки и связующего вещества (если таковое используется) необходимо отдельно определить критические внешние условия.

6.4 Материал заполнителя. Если материал заполнителя обладает недостаточной прочностью при сдвиге и сжатии, может произойти смятие заполнителя в точках нагрузки или вблизи них, что приведет к разрушению обшивки вследствие местных напряжений. В других случаях разрушение обшивки может привести к локальному смятию заполнителя. При разрушении обшивки и заполнителя в районе одной из точек приложения нагрузки определение последовательности разрушения образца при постконтроле будет затруднительным, так как образцы с разрушением в двух данных случаях выглядят очень похоже. Для некоторых материалов заполнителя прочность на сдвиг зависит от направления ориентации заполнителя относительно длины образца.

ДА.4

9 Калибровка

9.1 Каждое средство измерения должно иметь поверочный сертификат, действующий на момент использования оборудования.

ДА.5

12 Проверка

12.1 Расчет величины предельных свойств для образцов с разрушением, произошедшим в месте явного дефекта, не выполняют, за исключением тех случаев, когда данный дефект являлся объектом исследования. Каждый образец, для которого не были определены величины исследуемых параметров, испытывают повторно.

12.2 Если значительная часть разрушений на образцах из обследуемой выборки произошла в обшивке с одной или обеих сторон, необходимо пересмотреть выбранный режим нагружения и геометрические параметры образца.

ДА.6

15 Точность и систематическая погрешность

15.1 Точность. Для данного метода испытания данные, необходимые для выдачи справки по точности, отсутствуют.

15.2 Систематическая погрешность. Для данного метода систематическую погрешность определить невозможно, так как не существует подходящих эталонных стандартов.