Приложение ДА (справочное). Оригинальный текст невключенных структурных элементов

Приложение ДА
(справочное)

Оригинальный текст невключенных структурных элементов

ДА.1

1 Область применения

1.2 Значения, указанные в единицах СИ или единицах английской системы мер (дюйм/фунт), должны рассматриваться отдельно в качестве стандартных. В тексте значения, выраженные в английской системе единиц, приведены в скобках. Значения, указанные в каждой системе измерений, не являются точными эквивалентами друг друга, по этой причине каждая система измерений должна использоваться независимо от другой. При объединении значений из двух систем может иметь место несоответствие со стандартом.

1.3 Данный стандарт не рассматривает всех положений касательно безопасности, которые сопряжены с его использованием, если такие имеются. Организация мероприятий по обеспечению надлежащей безопасности, гигиены труда и определения применимости нормативных ограничений перед использованием данного стандарта является ответственностью пользователя данного стандарта.

ДА.2

5 Значение и применение

5.1 Данный метод испытаний разработан для получения информации о свойствах материала при растяжении в целях составления технических требований на материалы, проведения научно-исследовательской и опытно-конструкторской деятельности, контроля качества, расчета и анализа конструкций. К факторам, влияющим на результаты определения поведения материала при растяжении и, соответственно, подлежащим учету, относятся следующие: материал, методика подготовки и выкладки материалов, последовательность укладки слоев материала, подготовка образца, кондиционирование образца, условия проведения испытания, центровка и фиксация образца, скорость проведения испытания, выдержка при заданной температуре, содержание пустот (пористость), и процент армирования по объему.

Среди свойств в направлении проведения испытания, о которых можно получить информацию из данного метода испытаний, находятся:

5.1.1 предел прочности при растяжении;

5.1.2 максимальная деформация при растяжении;

5.1.3 модуль упругости при растяжении;

5.1.4 коэффициент Пуассона (далее - коэффициент поперечной деформации);

5.1.5 деформация перехода.

ДА.3

6.4 Краевые эффекты в слоистых материалах с разнонаправленной укладкой слоев, преждевременное разрушение материала, а также низкие значения жесткости наблюдаются ввиду того, что в слоистых материалах волокна в разных слоях имеют различный угол к оси, из-за чего происходит размягчение концов. Значительное занижение прочности и модуля упругости в слоистых материалах с разнонаправленной укладкой слоев. Для псевдоизотропных слоистых материалов, содержащих значительное количество слоев, данные эффекты не так заметны, если волокна в них расположены под углом 0° к оси.

ДА.4

11.1 Параметры, определяемые до проведения испытаний:

11.1.1 метод отбора образца для определения натяжения, тип и геометрия контрольного образца-пластинки, а также порядок кондиционирования (при необходимости).

11.1.2 свойства при растяжении и желаемая форма отчетности;

Примечание - Требования к особым свойствам материала, точности и отчетности необходимо определить до начала испытания, с тем чтобы иметь возможность подобрать соответствующую контрольно-измерительную аппаратуру и средства регистрации данных. Произвести расчет уровней рабочего напряжения и деформации для того, чтобы облегчить выбор преобразователя, калибровку оборудования и установить настройки оборудования (средств измерений).

11.1.3 условия окружающей среды при проведении испытаний;

11.1.4 способ отбора проб, геометрические параметры образца-пластинки, а также параметры испытаний, которые используются для определения плотности и объема армирования.

11.2 Общие указания

11.2.1 В протоколе необходимо указать любые отклонения от данного метода испытаний, намеренные или неизбежные.

11.2.2 В случае, если в протоколе указывается относительная плотность, плотность, объем армирующих элементов или объем пустот, пробы отбирают из той же панели, из которой изготавливают образец для проведения испытаний на растяжение. Удельный вес и плотность могут быть оценены при помощи Методики испытаний D792.

Объемное процентное содержание составных частей оценивают по одной из методик девулканизации матрицы, приведенных в методе испытаний D 3171, либо, для ряда армирующих материалов, таких как стекло и керамика, путем выгорания матрицы по методу испытаний D2584. Формулы для определения содержания пустот, приведенные в Методике испытаний D2734, могут применяться как для метода D2584, так и к методикам девулканизации матрицы.

11.2.3 После окончательной механообработки образца и любого варианта кондиционирования, но до начала испытаний на растяжение, определяют площадь образца согласно формуле А = wh в трех точках рабочего участка, а также вносят значение площади в протокол как среднее значение трех результатов с точностью согласно п. 7.1. Фиксируют в протоколе усредненную площадь в .

ДА.5

12 Подтверждение допустимости

12.1 Значения максимально допустимых параметров не подлежат расчету применительно ко всем образцам, которые разрушаются при определенном очевидном дефекте, если только такой дефект не представляет собой исследуемую переменную. Если расчеты таких значений по данному образцу не проводятся, проводят повторные испытания.

12.2 Разрушение лапок/захватов. Производят повторный осмотр средств приложения усилия к материалу на предмет наличия значительного объема разрушений в выборке в пределах ширины одного образца данной накладки или захвата. Следует учитывать следующие факторы: центровку лапок, их материал, угол лапок, клеящее вещество для лапок, тип захвата, силу и центровку захватов.

ДА.6

15 Точность и систематическая погрешность

15.1 Точность

15.1.1 Точность и систематическая погрешность прочности при испытаниях на растяжение, а также измерения модуля упругости зависят от строгого соблюдения требований Методики испытаний D3039/D3039 М, а также на них оказывают воздействие механические и материальные факторы, подготовка образцов и погрешность измерений.

15.1.2 Механические факторы, которые могут влиять на результаты испытаний: физические характеристики аппарата для испытаний (жесткость, демпфирование и масса), точность приложения усилия, а также измерения смещения и(или) деформации, скорость приложения усилия, центровка образца для испытаний с осью приложения нагрузки, параллельность захватов, давление в зажимных устройствах, а также тип регулировки усилия (по смещению, деформации или усилию).

15.1.3 Материальные факторы, которые могут влиять на результаты испытаний: качество и репрезентативность материала, схемы пробоотбора, а также на подготовку образца (точность размеров, материал лапок, сужение лапок, адгезив лапок и пр.).

15.1.4 Увеличение среднего значения предела прочности на разрыв применительно к прецизионной скорости деформаций, испытания композитных материалов из стеклопластика или эпоксипласта в виде ленты в направлении волокон, приблизительно на два значения стандартного отклонения с уменьшением периода до наступления разрушения, который был опытным путем установлен на предельных значениях рекомендованного периода до наступления разрушения, как предписано в Методике испытаний D3039/D3039 М. Такой результат предполагает, что предосторожность в этом отношении должна быть принята во внимание при сравнении результатов испытаний, полученных при скорости деформаций, которая зависит от типа композитных материалов, испытываемых в соответствии с настоящим стандартом.

15.1.5 Погрешности измерений имеют место по причине применения специальных измерительных приборов, например динамометров, экстензометров и тензодатчиков, микрометров, приборов для сбора данных и пр.

15.1.6. Разрушение, которое проявляется в зоне захватов, указывает на то, что значение концентрации напряжений у накладки больше естественной вариации прочности материала в пределах рабочей длины. Суженная накладка, которая приклеивается при помощи пластичного низкомодульного адгезива, имеет сравнительно низкую концентрацию напряжений и должна приводить в результате к наименьшей частоте разрушений захватов. Систематическая погрешность в части малых прочностей увеличивается с частотой разрушений захватов на значение, пропорциональное концентрации напряжений в зоне у накладки.

15.1.7 Девять независимых лабораторий провели межлабораторные испытания, в каждой из которых использовались в среднем пять образцов, образцы были изготовлены из шести различных материалов и конфигураций укладки слоев. В таблице 4 приводится статистическая информация о точности, которая была получена при испытаниях в соответствии с Е691 применительно к пределу прочности на разрыв, модулю упругости, а также деформации разрушения. Все данные, за исключением данных в части материала (с укладкой под углом 90°), были приведены к среднему значению толщины.

15.1.8 Средние значения коэффициентов вариации приведены в таблице 5. Значения и представляют информацию о коэффициентах повторяемости и воспроизводимости соответственно.

Таблица 4 - Статистические данные

Материал					, %	, %
Прочность, в тыс. фунтов-с/кв. дюйм
А	342,69	8,49	10,68	12,78	3,12	3,73
В	8,52	0,52	0,85	0,92	9,94	10,84
С	156,37	3,84	10,85	10,85	6,94	6,94
F	66,18	3,20	1,52	3,48	2,30	5,26
G	121,52	1,59	3,92	3,92	3,23	3,23
Модуль упругости, в млн фунтов-с/кв. дюйм
А	23,57	0,65	0,63	0,86	2,69	3,66
B	1,30	0,05	0,04	0,06	3,12	4,57
C	12,38	0,29	0,37	0,44	2,98	3,54
F	3,95	0,08	0,04	0,09	1,01	2,28
G	9,47	0,16	0,12	0,20	1,29	2,06
Деформация разрушения, в %
А	1,36	0,06	0,07	0,08	4,95	6,15
В	0,66	0,04	0,08	0,09	12,47	13,02
С	1,22	0,03	0,06	0,06	5,25	5,27
F	2,04	0,15	0,07	0,16	3,19	8,03
G	1,27	0,03	0,05	0,05	3,83	4,13

Таблица 5 - Средние значения коэффициентов вариации

Параметр	Среднее значение /X, %	Среднее значение /X, %
Прочность	5,11	6,00
Модуль упругости	2,22	3,22
Напряжение разрушения	5,94	7,32

Указанные средние значения позволяют провести относительное сравнение повторяемости (в пределах точности внутри одной лаборатории) и воспроизводимости (точность между результатами нескольких лабораторий) параметров испытаний на растяжение. Измерения деформации при разрушении указывают о наименьшей повторяемости и воспроизводимости всех измеренных параметров, когда модуль упругости был отмечен как величина, у которой имеется наибольшая повторяемость и воспроизводимость замеренных параметров.

15.1.9 Однообразие согласованности в части повторных испытаний одного и того же материала находится в зависимости от конфигурации укладки, способов подготовки материала и образца, условий испытаний, а также замеров параметров проведения испытания на растяжение.

15.2 Систематическая погрешность. Систематическую погрешность для данного метода испытаний определить невозможно, т.к. отсутствуют эталонные данные.