Приложение ДА (справочное). Оригинальный текст невключенных структурных элементов

Приложение ДА
(справочное)

Оригинальный текст невключенных структурных элементов

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

ДА.1

3. Терминология

3.1 Определения - терминология стандарта D3878 включает термины, касающиеся высокомодульных волокон и их композитов. Терминология документа С274 содержит термины, касающиеся многослойных структур конструкционного назначения.

Терминология стандарта С393 включает термины, касающиеся пластиков.

Терминология стандарта Е6 включает термины, касающиеся механических испытаний.

Терминология стандарта Е456 и практических указаний Е177 включает термины, относящиеся к статистике. В случае расхождения в определениях терминов, стандарт D3878 имеет приоритет в части терминологии.

3.2 Обозначения:

b - ширина образца;

с - толщина заполнителя;

CV - коэффициент вариации данного свойства, статистически репрезентативный для выборочной совокупности, %;

d - общая толщина слоистого изделия;

- эффективная жесткость слоистого изделия при изгибе;

- эффективный определяемый по хорде модуль упругости наружной поверхности;

- деформация, измеренная в наружной поверхности;

- предел прочности наружной поверхности (на растяжение или сжатие);

- допустимая прочность заполнителя на сдвиг;

- допустимая прочность заполнителя на сжатие;

k - коэффициент запаса прочности заполнителя на сдвиг, обеспечивающий достижение разрушения наружной поверхности;

l - длина нагружаемого участка;

L - длина расстояния между опорами;

- длина нагружающей пластины;

n - количество образцов;

Р - приложенная сила;

- максимальная сила, передаваемая испытываемому образцу перед разрушением;

- стандартное отклонение данного свойства, статистически репрезентативное для выборочной совокупности;

- напряжение наружной поверхности;

t - толщина наружной поверхности;

- результаты испытаний для одного образца из выборочной совокупности для данного свойства;

- усредненное или среднее значение (расчетное среднее) из выборочной совокупности для данного свойства.

ДА.2

5. Значимость и применение

5.1 Испытания на изгиб плоских слоистых структур могут проводить для определения жесткости слоистого изделия на изгиб, прочности заполнителя на сдвиг и модуля сдвига заполнителя, а также для определения прочности наружных поверхностей на сжатие и растяжение. Кроме того, оценку прочности заполнителя на сдвиг можно использовать для оценки сопряжения заполнителя с наружной поверхностью.

5.2 Данная методика испытаний ограничена получением величин прочности и жесткости наружных поверхностей многослойных панелей, а также получением данных о зависимости упругой деформации от нагрузки, которые необходимы для расчета жесткости многослойной балки при изгибе и сдвиге методом, описанным в стандарте D7250/D7250M. По причине кривизны испытываемого образца, изогнутого под нагрузкой, прочность грани на сжатие, полученная в ходе данного испытания, не является аналогом прочности на сжатие грани слоистой структуры, испытывающей сжатие при воздействии исключительно на ребра (в одной плоскости).

5.3 Прочность заполнителя на сдвиг и модуль сдвига заполнителя наилучшим образом определяются в соответствии с методикой испытаний С273, при условии, что материал заполнителя не имеет примесей. Кроме того, для определения прочности заполнителя на сдвиг можно пользоваться методикой испытаний С393. Для расчета жесткости при изгибе и сдвиге многослойных балок допустимо использование стандартного метода D7250/D7250M.

5.4 Данную методику испытаний можно использовать для получения данных о прочности наружной поверхности для вывода допустимых значений величин при расчете на прочность, для составления технических условий на материалы, а также для исследований и разработок; кроме того, допустимо использование данной методики в рамках испытаний для контроля качества клееных слоистых панелей.

5.5 К факторам, влияющим на величину прочности наружной поверхности и, соответственно, подлежащим отражению в протоколе, относятся следующие: материал наружной поверхности, материал заполнителя, материал клея, методы изготовления материалов, технология наложения наружной поверхности и общая толщина, геометрические параметры заполнителя (размер соты), плотность заполнителя, толщина клеящего слоя, геометрические параметры образца, подготовка образцов, температурно-влажностный режим образца, лабораторная среда, выравнивание образца, процедура нагружения, скорость проведения испытания, скрытая пористость наружной поверхности, скрытая пористость клеящего слоя, а также объемный процент армирования в наружной поверхности.

Следует отметить, что прочность наружной поверхности может быть различной у одного и того же материала для случая предварительно отвержденных/склеенных граней и для случая одновременного отверждения граней.

Примечание 2 - Концентрация сил, действующих на балки, имеющие тонкую наружную поверхность и заполнитель низкой плотности, может приводить к результатам, которые сложно интерпретировать, особенно вблизи точки разрушения. Более широкие нагружающие блоки и резиновые прижимающие пластины могут способствовать распределению сил.

Примечание 3 - Для того чтобы убедиться в том, что теория расчета балок на изгиб работает для элементарной многослойной балки, хорошим эмпирическим правилом для испытаний на изгиб в четырех точках состоит в том, что длина нагружаемого участка, деленная на толщину слоистого изделия, должна быть больше 20 (L/d > 20), при этом отношение толщины наружной поверхности к толщине заполнителя не должно превышать 0,1 (t/c < 0,1).

ДА.3

6. Мешающие воздействия

6.1 Подготовка материалов и образцов - к известным причинам разброса в данных, касающихся композитов и многослойных структур, относятся, как правило, ненадлежащие технологии изготовления материалов и повреждения при ненадлежащей механической обработке образца. Изменчивость коэффициента запаса прочности конкретных материалов в составе слоистых заполнителей влияет на плотность заполнителя.

Важными аспектами при подготовке образцов слоистого заполнителя, оказывающими влияние на разброс данных, являются наличие в заполнителе стыков, пористости и прочих неоднородностей, а также кривизна (отклонение от плоскости) и шероховатость поверхности.

6.2 Геометрические параметры - к особым геометрическим факторам, влияющим на прочность наружной поверхности слоистого изделия, относятся толщина наружной поверхности, геометрия соты заполнителя и плоскостность наружной поверхности (поверхность при сжатии со стороны оснастки или со стороны вакуумного мешка при формовании).

6.3 Среда - на результаты влияют условия среды, при которых производят поддержание температурно-влажностного режима образцов, а также условия, при которых проводят испытания. Образцы, подвергаемые испытаниям в различных средах, могут демонстрировать значительные различия как в показателях прочности, так и в режиме разрушения. Для критических сред потребуется независимое оценивание каждого конкретного сочетания испытываемых материала заполнителя, материала наружной поверхности и клея в сопряжении заполнителя с наружной поверхностью (в случае использования).

6.4 Материал заполнителя - если прочность на сдвиг или прочность на сжатие материала заполнителя недостаточны, существует вероятность местного раздробления заполнителя в точках нагружения или в окрестности таких точек, что в свою очередь приводит к разрушению грани по причине возникновения местных напряжений. В прочих случаях, разрушения наружной поверхности могут служить причиной местного раздробления заполнителя. Если в окрестности одной из точек нагружения возникает как разрушение наружной поверхности, так и разрушение заполнителя, определение механизма разрушения при последующем осмотре образца может представлять сложность, так как разрушенные образцы в значительной степени выглядят аналогично в обоих случаях.

ДА.4

9. Калибровка

9.1. Точность всех единиц измерительного оборудования должна быть подтверждена соответствующими калибровочными сертификатами, которые должны быть действительными на момент использования оборудования.

ДА.5

12. Повторное испытание

12.1 Значение 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 Если существенный процент разрушений в выборке приходится на заполнитель или сопряжение заполнителя с наружной поверхностью, необходимо повторно проанализировать регламент нагружения и геометрические параметры образца.

ДА.6

15. Точность и систематическая погрешность

15.1 Точность - данные, требуемые для подготовки документального подтверждения точности, отсутствуют для данной методики испытаний.

15.2 Систематическая погрешность - определение систематической погрешности для данного метода испытаний не представляется возможным по причине отсутствия эталонных данных.