Приложение ДБ (справочное). Оригинальный текст модифицированных структурных элементов

Приложение ДБ
(справочное)

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов

ДБ.1

4 Краткое описание метода

4.1 Метод заключается в изготовлении слоистого композиционного материала, его повреждении по методу D6264/D6264M или D7136/D7136M, изготовлении многослойной панели путем наклеивания на заполнитель слоистого материала (поверхностью, подвергнутой ударному воздействию или вдавливанию к заполнителю) и обшивки на обратную сторону, с последующим испытанием поврежденного слоистого материала на сжатие по методу D7249/D7249M.

ДБ.2

7 Отбор образцов для испытаний

7.1 Отбор образцов. Проверяют не менее 5 образцов по каждому режиму испытания, только после этого можно получить достоверные результаты испытания с использованием меньшего количества образцов, как в случае со спланированным экспериментом. Методика сбора и обработки статистически значимых данных описана в руководстве Е122. Способ отбора образцов заносят в протокол испытаний.

7.2 Геометрические параметры образца и приспособления. Заказчик испытания должен указать все размеры образца и его материал, а также размеры приспособления для нагружения. Требования и указания по определению размеров образца в виде многослойной балки описаны в методике испытаний D7249/D7249M.

7.2.1 Образец. Образцы для испытаний должны иметь прямоугольное сечение. Ширина образца должна быть не менее чем в три раза больше ширины повреждения (определенного методом неразрушающего контроля).

Примечание 1 - Рекомендуемая ширина образца должна быть больше ширины повреждения в пять раз, тем не менее, это может оказаться не всегда практически возможным. Также может стать затруднительным точный расчет размеров повреждения до изготовления образцов. Поскольку диаметр участка, поврежденного в результате удара или вдавливания, примерно равен 25 мм (1,0 дюйма), ширина типового образца должна быть 127 мм (5,0 дюйма). При этом ширина образца должна быть максимально уменьшена, чтобы избежать антикластического изгиба.

7.2.2 Приспособление для нагружения. Длина пролета со стороны нагружения должна быть изменена по сравнению с длиной стандартного образца по методике испытаний D7249/D7249M, которая равна 100 мм (4,0 дюйма) до минимального размера, равного ширине образца или трехкратному размеру повреждения, измеренного в продольном направлении образца. Допускается изменение длины опорного пролета по сравнению с размером стандартного образца по методу испытаний D7249/D7249M с целью получения требуемого характера разрушения листов обшивки.

7.3 Обшивка с обратной стороны. В качестве обшивки для обратной стороны допускается использование того же слоистого материала, который будет испытан на сжатие, или аналогичного слоистого материала. Жесткость обшивки обратной стороны () должна быть равна жесткости верхней (сжимаемой) обшивки или превышать ее, при этом прочность данной обшивки на растяжение должна быть больше предполагаемой прочности на сжатие испытуемого поврежденного слоистого материала. Коэффициенты термического расширения обшивки обратной стороны и верхней обшивки должны быть идентичны, чтобы не допустить искривления панели во время изготовления.

Примечание 2 - В качестве обшивки обратной стороны не рекомендуется использовать металлические листы, поскольку механическая обработка многослойной панели с обшивками из разных материалов может быть затруднительной.

7.4 Заполнитель. Материал заполнителя должен обладать достаточной прочностью при сдвиге и сжатии, чтобы избежать разрушений в самом заполнителе до разрушения обшивки. Указания по выбору материала заполнителя приведены в методике испытаний D7249/D7249M.

7.5 Клеящий материал. Клеящий материал для приклеивания обшивок к заполнителю многослойной панели должен обладать достаточной прочностью на сдвиг при температуре испытания, чтобы исключить отставание обшивки до ее разрушения. Следует избегать вытекания значительного количества клея, используемого для крепления обшивки, на участок, вырезанный вокруг места повреждения.

ДБ.3

8 Процедура

8.1 Изготовление слоистого материала и обшивок обратной стороны. Изготовляют слоистые листы для испытаний и обшивки обратной стороны (стороны натяжения) для многослойных образцов.

Примечание 3 - Допускается изготовление панелей большого размера с достаточным количеством материала для получения нескольких образцов. Отмечают положение каждого образца, наносят повреждение на большую панель один раз по центру каждого образца, приклеивают слоистый материал на заполнитель и обшивку обратной стороны, затем выполняют механическую обработку каждого отдельного многослойного образца.

8.2 Нанесение повреждения. Наносят ударное повреждение по методике D6264/D6264M или D7136/D7136M, при этом энергия удара или глубина вдавливания должны быть указаны заказчиком испытания. Проводят единичный удар или вдавливание по центру каждого образца, подлежащего испытанию. Записывают размеры повреждения согласно методике D6264/D6264M или D7136/D7136M.

8.3 Изготовление многослойных образцов. Изготовляют многослойные панели, используя поврежденный слоистый материал, обшивки для обратной стороны, выбранный заполнитель и клей. Поврежденный слоистый материал крепят к заполнителю стороной, которая подверглась удару или вдавливанию (материал должен быть перевернут вверх стороной, противоположной стороне удара или вдавливания), см. рисунок 1. В клеящем слое, который используют для крепления поврежденного слоистого материала, необходимо оставить центрированный по поврежденной зоне круглый участок без клея, диаметр которого будет больше общего участка отслоения, вычисленного методом неразрушающего контроля. Типовой размер выемки в клеевом слое - 51 мм (2,0 дюйма) [допускается, чтобы длина расслоения на поверхности слоистого материала, подвергающейся воздействию (сторона, обратная стороне удара или вдавливания), превышала длину участка, на котором отсутствует клей].

Примечание 4 - Поврежденный слоистый материал при приклеивании к заполнителю переворачивают для того, чтобы появившийся в результате повреждения выступ на обратной стороне слоистого материала не соприкасался с материалом заполнителя и не опирался на него.

Примечание 5 - Поврежденный слоистый материал запрещается клеить вверх той стороной, которая подверглась удару или вдавливанию, и размещать под поврежденным участком заполнитель с выступающим рельефом, поскольку была обнаружена способность тонких слоистых материалов передавать свою форму (т.е. изменять рельеф заполнителя) при склеивании.

8.4 Испытание. Проводят испытание на образцах в виде многослойных балок по методике D7249/D7249M. Поврежденную обшивку подвергают нагрузке при сжатии.

8.5 Регистрация данных. Для каждого образца стоят зависимость "усилие - упругая деформация", используя датчик, дефлектометр или шкальный индикатор для прямого измерения прогиба по центру пролета образца.

Примечание 6 - Использование смещения направляющей головки или приводного механизма для измерения упругой деформации в середине пролета дает неточные результаты; необходимо выполнять прямое измерение упругой деформации в середине пролета балки с помощью подходящего прибора.

ДБ.4

10.2 Предел прочности обшивки. Рассчитывают предел прочности обшивки по методике испытаний D7249/D7249M, пункт 13.2. Предел прочности записывают в протокол испытаний, обозначив его = предельная остаточная прочность на сжатие, МПа [фунты на кв. дюйм].

ДБ.5

10.3 Статистика. В ходе каждой серии испытаний выполняют расчет среднего значения, стандартного отклонения и коэффициента вариации (%) для предела прочности согласно методике испытаний D7249/D7249M, пункт 13.5.

ДБ.6

11 Протокол испытаний

11.1 В протоколе испытаний указывают информацию, требуемую согласно методике D6264/D6264M или D7136/D7136M в зависимости от используемой методики повреждения.

11.2 В протокол испытаний включают информацию, требуемую согласно методике испытаний D7249/D7249M.

Примечание 7 - В руководстве Е1309 и Е1434 приведены рекомендации относительно внесения информации о механических испытаниях композиционных материалов в протокол испытаний.