Приложение ДА (справочное). Оригинальный текст невключенных структурных элементов примененного стандарта АСТМ

Приложение ДА
(справочное)

Оригинальный текст невключенных структурных элементов примененного стандарта АСТМ

ДА.1

1 Область применения

1.3 Используемая схема предполагает линейно-упругие характеристики образца с трещиной, поэтому на линейность графика "нагрузка-смещение" накладываются определенные ограничения.

1.4 На вершине трещины должно быть плоское напряженное состояние. Толщины образца должно быть достаточно для обеспечения указанного напряженного состояния.

1.5 Трещина должна быть достаточно острой, чтобы обеспечивать минимальную величину вязкости.

1.6 Значения настоящих методов испытания и многие условия испытаний идентичны АСТМ Е399, и поэтому в большинстве случаев здесь указывают многочисленные сходства со стандартами, распространяющимися на металлы. Вместе с тем настоящий документ включает определенные условия и технические характеристики, не описанные в АСТМ Е399, но имеющие важное значение для пластмасс.

1.7 В протоколе также описан порядок определения величины G_IC, имеющей особое значение для пластмасс.

1.8 В настоящих методах испытания приведены общие сведения, касающиеся требований к испытанию на K_IC и G_IC. Как и в случае с АСТМ Е399, документ имеет два приложения, содержащих конкретные требования к испытанию по геометрическим конфигурациям ИПОН и Р3.

1.9 Результаты испытаний, полученные по данным методам, соответствуют и подходят для использования в области инженерного проектирования.

1.10 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

Примечание 1 - В настоящем стандарте и в стандарте ISO 13586 рассматривается один и тот же вопрос, однако с различным техническим содержанием.

ДА.2

5 Значение и применение

5.1 Параметр K_IC (G_IC), определенный настоящим стандартом, характеризует сопротивление материала разрушению вблизи заостренной трещины под действием интенсивного растяжения, при котором напряженное состояние вблизи фронта трещины приближается к плоской деформации, а зона пластической деформации (или нелинейной вязкоупругой) у вершины трещины небольшая в сравнении с размером трещины и габаритными размерами образца. Считается, что величина K_IС представляет собой нижнее предельное значение вязкости при разрушении. Это значение используется для оценки зависимости между разрушающим напряжением и размером дефекта для материала, эксплуатируемого в условиях, в которых ожидается высокая напряженность, описанная выше.

5.1.1 Значение K_IC (G_IC) для того или иного материала зависит от скорости проведения и температуры испытания. Кроме того, обнаружено, что циклические нагрузки приводят к росту трещин при значениях K меньше K_IC (G_IC). Рост трещин под действием циклических или длительных нагрузок будет усиливать агрессивная окружающая среда. Поэтому значение K_IC (G_IC) должно определяться с учетом различающихся условий, которые могут существовать между лабораторными испытаниями и фактическими условиями эксплуатации.

5.1.2 Испытание на определение вязкости разрушения при плоской деформации необычно тем, что иногда нет никакой уверенности, что в том или ином испытании будет определена достоверная величина K_IC (G_IC). Поэтому крайне важно, чтобы все критерии в отношении достоверности результатов рассматривались тщательно, как и описано в настоящем стандарте.

5.1.3 Очевидно, что невозможно будет определить значение K_IC (G_IC), если геометрические параметры образца будут не соответствовать установленным соотношениям в настоящем стандарте.

5.2 Поскольку вязкость разрушения пластмасс зачастую зависит от цикла обработки образца, то есть литье под давлением, выдавливание, прямое прессование и т.д., направление трещины в образце (параллельно или перпендикулярно) относительно любого направления обработки отмечается в формуляре протокола, описанном в 10.1.

5.3 Перед тем как приступить к выполнению этого метода испытания, необходимо свериться со спецификацией материалов, подлежащих испытанию. Параметры подготовки, кондиционирования, размеры или параметры испытания образцов, или их сочетания, указанные в соответствующей спецификации материалов АСТМ, имеют преимущественную силу над параметрами, о которых говорится в настоящем методе испытания. Если соответствующая спецификация материалов АСТМ отсутствует, применяются условия по умолчанию.

ДА.3

7 Размер, конфигурации и подготовка образца

7.2.2 Текучести в испытаниях на растяжение для большинства полимеров можно достичь путем тщательной полировки образца с обеих сторон. Если текучесть не проявляется и наблюдается хрупкий разрыв, напряжение в трещине используется в критериях для определения значения размера с запасом.

7.2.3 Если испытание на растяжение невыполнимо, альтернативный метод предполагает напряжение текучести при сжатии в 0,7 раза больше.

7.2.5 Необходимо записать метод испытания, использованный для определения напряжения текучести согласно п. 7.2.1-7.2.4.

ДА.4

9 Расчет и интерпретация результатов

Примечание - Обратите внимание, что использование образца слишком малой толщины В приведет к более высокому значению K_Q, чем истинное значение K_IС, при этом небольшое значение (W - а) приведет к более низкому значению K_Q, чем истинное значение K_IС. Суммарное воздействие может оказаться близким к правильному значению K_IС, но к сожалению непредсказуемым образом, поскольку зависимость от В невозможно определить количественно.

9.3.4 Полезную перекрестную проверку на точность измерений можно провести с помощью модуля растяжения E и коэффициента Пуассона . E/(1 - ) рассчитывается по приведенной податливости, С_с, с помощью

(4)

в конфигурации SENB. Коэффициенты f, и приведены в таблице 1 и таблице 2 для двух геометрических конфигураций. Данное значение E/(1 - ) сравнивается со значением, полученным из K_IC²/G_IC. Предыдущее значение должно быть больше, но разница должна быть менее 15 %. Приведенная податливость, С_с, получена по измеренной податливости в испытании на разрушение, C_Q, и податливости в испытании на твердость вдавливанием, С_i, в соответствии со следующим выражением

.

(5)

ДА.5

11 Точность и систематическая погр