Приложение ДА (справочное). Положения ISO 18352:2009, которые приняты в настоящем стандарте с модификацией их содержания

Приложение ДА
(справочное)

Положения ISO 18352:2009, которые приняты в настоящем стандарте с модификацией их содержания

ДА.1

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет метод определения предела остаточного сжатия многонаправленных полимерных матричных композиционных слоистых пластин, которые были разрушены при помощи удара до применения нагрузки сжатия в плоскости.

Данный метод подходит для непрерывно армированных волокном композитных материалов. Применение данного метода ограничивается композитными материалами с многонаправленным армированием, изготовленных из однонаправленных предварительно пропитанных лент/материалов или тканых материалов.

В тех случаях, когда данный метод используют для определения предела остаточного сжатия подвергшейся удару пластины, его называют методом испытаний на сжатие после удара (CAI). Он может быть использован для получения данных о технических характеристиках материала, для оценки работоспособности материала, исследований и разработки, или для формирования базы данных композиционных материалов.

Примечание - Данный раздел международного стандарта изменен в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5, п. 3.7.1.

ДА.2

4 Сущность метода

Испытание CAI, подробно описанное в настоящем международном стандарте, состоит из трех фаз, как изображено на рисунке 1.

Первая фаза заключается в генерации едва заметного повреждения при ударе (BVID-повреждение) без глубокого разрушения испытуемой пластины. Предпочтительный метод нанесения BVID-повреждения основан на определенном уровне энергии удара, прилагаемой к одной поверхности образца, сделанной из сбалансированного и симметричного слоистого композиционного материала.

Примечание - Альтернативный метод позволяет пользователю изменять уровень энергии удара с целью определения уровня энергии, нужного, чтобы вызвать BVID-повреждение. Для описания этого метода настройки энергии удара будут разработаны дополнительные методические рекомендации ИСО.

Вторая фаза заключается в установлении уровня разрушения после удара путем неразрушающего испытания (также называется неразрушающим контролем) и измерения глубины вмятины поверхности после удара. Участок и геометрия разрушения, созданного ударом, должны быть измерены с помощью надлежащих методов неразрушающего испытания, а глубина вмятины должна быть измерена соответствующим устройством.

Измерение свойств остаточного сжатия на плоскости происходит в третьей фазе. К испытавшему удар образцу прикладывают нагрузку на сжатие до возникновения разрушения. Прочность CAI, коэффициент и механическое напряжение вычисляют из собранных данных нагрузки при механическом напряжении, как описано в разделе 10.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка . Вместо "в разделе 10" следует читать "в разделе ДА.10"

Плоскую прямоугольную пластину композитного материала подвергают воздействию поперечного, концентрированного удара с помощью устройства для испытания падающим грузом с полусферическим индентором. Устанавливают энергию удара, которая определяется массой и высотой падения груза. Описывают оборудование и процессы для измерения силы контакта и скорости индентора при ударе. По степени и типу разрушения образца после удара определяют стойкость к повреждению.

После удара сжимающую нагрузку в плоскости прикладывают к образцу вплоть до разрушения, и с помощью зарегистрированной динамической деформации от нагрузки вычисляют силу сжатия после удара, коэффициент и механическое напряжение.

Свойства, измеряемые данным методом, сильно зависят от нескольких факторов, включая геометрию образца, укладку ламината, геометрию индентора, массу индентора, энергию удара, силу удара, размер разрушения, расположение и условия опирания. Таким образом, результаты, как правило, нельзя сравнивать с другими конфигурациями тестов на CAI - они специфичны для определенной комбинации структурных и физических параметров испытания.

Данное испытание не дает информации о соответствии требованиям прочности конструкции и безопасности. Ответственность за анализ и установку надлежащих ограничений прочности конструкции и факторов безопасности несет пользователь.

Примечание - Данный раздел международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения.

ДА.3

5.2 Камера для проведения испытаний на воздействие окружающей среды для испытаний на удар и сжатие

Для испытаний в любых средах, кроме окружающей среды, требуется камера для климатических испытаний. Такая камера должна быть способна поддерживать необходимую температуру и влажность образца в течение всего испытания. Испытания проводят в той же среде, в которой выдерживались образцы. По соглашению заинтересованных сторон разрешается, после приведения образца к нужным значениям температуры и влажности, проводить испытания на ударную нагрузку и сжатие в условиях окружающей среды.

Примечание 1 - На поведение армированных волокном пластмасс при ударной нагрузке и сжатии отрицательно влияет впитывание влаги образцом.

Примечание 2 - Данный подраздел международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения и в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.6).

ДА.4

6.4 Дефектоскоп

Для неразрушающих испытаний следует использовать методы, способные определить расслаивание, вызванное ударом между слоями в образце. Следует использовать метод ультразвукового кругового сканирования, для определения степени расслаивания, также могут использовать и другие проверенные методы, включая рентгенографию с пенетрантом и импульсную термографию, при этом рентгенографию обычно используют для выявления разрушения волокна и матричных трещин в слоях. Край расслаивания определяют по фотографии. Существующие на рынке системы импульсной термографии используют для выявления расслаивания почти с такой же надежностью, что и системы ультразвуковой проверки.

Примечание - Данный подраздел международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения и в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.6).

ДА.5

6.5 Испытательный пресс

6.5.1 Общие данные

Установка для проведения испытания должна соответствовать ISO 5893 и удовлетворять требованиям, указанным в 6.5.2 и 6.5.3.

6.5.2 Скорость и конфигурация испытания

Установка для проведения испытаний должна поддерживать в ходе испытания нужную скорость (см. 8.6.3). Следует использовать короткий ряд нагрузок и плоские тупиковые грузовые пластины. Установка для проведения испытаний должна быть оборудована параллельными фиксированными пластинами (а не сферическими шайбами). Отклонение поверхностей пластин от параллельной линии должно быть не более 0,03 мм на пластине длиной в 100 мм. При недостаточной жесткости пластины, либо просто в целях защиты поверхности пластин, между каждым концом зажима и соответствующей пластиной может быть помещена жесткая плита (с параллельными поверхностями). Чтобы облегчить установку зажима по центру между пластинами, рекомендуется ставить отметку на нижней пластине.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо "8.6.3" следует читать "7.6.3"

6.5.3 Индикация нагрузки

Отклонение в выявленной нагрузке должно быть не более 1%.

Примечание - Данный подраздел международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения и в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.6).

ДА.6

6.8 Тензометры

Продольную деформацию в течение фазы сжатия следует измерять при помощи тензометров в двух точках (см. рисунок 6) на каждой из сторон образца. Чувствительный элемент тензометра должен быть не более 3 мм в длину. Ошибка при замерах деформации должна быть не более 1%. Тензометры, подготовка поверхности и клеи должны обеспечивать удовлетворительное работу с испытуемым материалом; следует также применять соответствующее оборудование для документирования значений деформации. Замеры значений деформации следует проводить для всех испытуемых образцов.

Примечание - Данный подраздел международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения и в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.6).

ДА.7

7.2.2 Образцы следует выточить из панели, не разрушая края образца. Вырезают полосу из панели размером не менее 25 мм, не подвергая ее предварительной обработке. Обработанные поверхности должны быть гладкими и не иметь царапин, трещин и иных изьянов. Чтобы применить нагрузку точно в плоскости без каких-либо изгибов, верхние и нижние поверхности образца "В" и "С" должны быть обработаны с достаточной точностью в отношении шероховатости и параллельности (см. п. 7.1). Проверяют прямоугольность образца, измерив длины диагоналей.

Примечание - Данный пункт международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения и в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.7).

ДА.8

8.3.3 Если используют индентор массой 5 кг, высота падения составляет 68,3 см для образца толщиной 5 мм. Если используют индентор массой 6 кг, высота падения составит 56,9 см для образца толщиной 5 мм. Поскольку минимальная высота падения составляет 30,0 см, масса самого тяжелого индентора для образца толщиной 5 мм составляет 11,4 кг. Если испытуемый материал слишком хрупок (т.е. если он ломается при ударе) или если он слишком тверд для возникновения разрушения, следует выбрать иную энергию удара.

Примечание - Данный пункт международного стандарта изменен, так как текст, представленный в нем, носит информативный характер.

ДА.9

8.5 Осмотр вмятин в образцах

Необходимо осмотреть каждый образец - как сторону, по которой нанесен удар, так и обратную сторону, чтобы определить уровень видимых повреждений (размер и форму вмятины, разрушения волокна, расслаивания и т.д.). После осмотра необходимо измерить глубину вмятины до самой глубокой точки с помощью датчика глубины или микрометра с надлежащим прибором, способным проводить измерения с точностью до 0,01 мм (см. п. 6.7.1 и рис. 5). Глубину вмятины следует измерить дважды по двум направлениям под прямыми углами друг к другу (см. рис. 5), после чего рассчитывают среднее значение полученных результатов. На результаты измерения глубины вмятины могут повлиять эффекты релаксации, возникающие после удара. В связи с этим следует провести измерения непосредственно после удара. Если необходимы данные об эффектах релаксации, то рекомендуемый промежуток времени между ударом и измерением глубины составляет 7 суток.

Примечание - Данный подраздел международного стандарта изменен в целях соблюдения технического стиля изложения.

ДА.10

8.6.1 После удара и проведения неразрушающего испытания приклеивают четыре тензометра к образцам с помощью подходящего клея.

8.6.2 Помещают образец в приспособление для нагрузки на сжатие, как показано на рисунке 4, так чтобы обработанные кромки образца оказались вровень с двумя сторонами фиксирующего устройства. В результате подвергнутая удару область образца должна оказаться по центру устройства. Упор образца обеспечивают с помощью скользящих кромок, прикрепленных к боковым угловым кронштейнам и зажимным плитам, затем, подгоняя положение скользящих кромок образца, выравнивают его до достижения перпендикулярного положения образца по отношению к опорной плите. Затягивают горизонтальные болты на нижнем зажиме, чтобы удерживать образец в нужном положении. Затягивают болты на зажимных плитах для обеспечения бокового упора. Помещают верхнюю пластину сверху образца и затягивают горизонтальные болты в верхнем зажиме. Затягивают болты на сдвигаемых кромках и на верхних зажимных плитах, чтобы закрепить образец. При помощи измерителя зазора проводят проверку для выявления промежутков между зажимными плитами и сдвигаемыми кромками; при необходимости корректируют положение сдвигаемых кромок. Затем осторожно помещают приспособление для нагрузки на сжатие между пластинами испытательного пресса и аккуратно выровнять вертикальную ось приспособления по линии испытания и по центральной оси пресса.

Примечание - Данные пункты международного стандарта изменены в целях соблюдения технического стиля изложения и в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (п. 7.9.8).

ДА.11

8.6.6 Убеждаются, что четыре значения механического напряжения находятся в пределах 10% от среднего арифметического для четырех средн