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12 应力-寿命曲线(S-N曲线),标准名称 定向纤维

时间:2020-02-01 16:25来源:官方金沙9159
标准名称 破璃纤维增强塑料平板拉-拉疲劳性能试验方法 标准类型国家建筑材料工业局部标准标准号 JG349-83 标准发布单位国家建筑材料工业局标准发布日期 1983-08-31发布标准实 标准名称

标准名称 破璃纤维增强塑料平板拉-拉疲劳性能试验方法 标准类型 国家建筑材料工业局部标准标准号 JG349-83 标准发布单位国家建筑材料工业局 标准发布日期 1983-08-31发布标准实 标准名称 破璃纤维增强塑料平板拉-拉疲劳性能试验方法 标准类型 国家建筑材料工业局部标准标准号 JG349-83 标准发布单位国家建筑材料工业局 标准发布日期 1983-08-31发布标准实施日期 1984-01-01实施 附图图1; 图2; 标准正文 本方法适用于测定玻璃布正交铺层的玻璃纤维增强塑料平板拉-拉疲劳性能。如条件疲 劳极限及中值应力-寿命曲线(S-M曲线)。 1 名词术语 11 拉-拉疲劳 较大应力和较小应力均为拉应力的疲劳称拉-拉疲劳,其应力比R大于零,应力S与时间 t的关系见图1。 12 应力-寿命曲线(S-N曲线) 以较大应力S为纵坐标,以疲劳寿命N(常取疲劳寿命N的对数)为横坐标绘制的曲线称为S -N曲线。以中值为疲劳寿命N中(或疲劳寿命N中的对数)为横坐标时,称为中值应力-寿命曲 线;以平均疲劳寿命N(或取疲劳寿命N的对数)为横坐标时,称为平均应力-寿命曲线。 13 条件疲劳极限 条件疲劳极限是在某一应力水平下达到指定的循环次数时,材料不发生疲劳破坏的较大应 力值。 2 试样 21 试样几何形状及尺寸见图2。试样加工时需保证两圆弧的对称性。 22 试样数量按每一个应力水平不少于5根确定。 3 试验条件 31 试验环境按GB1446《纤维增强塑料性能试验方法总则》的有关规定。 32 试验设备为轴向加载疲劳试验机,以及吹风散热装置、数字频率计(带有测周期 装置)等其他辅助设备。 33 试验过程中采用载荷控制,即试样在每一循环中所受的较大 荷与较小载荷保持 不变。 34 试验波形为正弦波,频率可取15~60Hz,或按技术要求而定。 4 试验步骤 41 试样的制备按GB 1446的有关规定。试样的轴向应与纤维方向一致或垂直。 42 试样的外观检查按GB1446的有关规定。 43 试样的状态调节按GB1446的有关规定。 44 合格试样编号,测量试样中间截面处的宽度和厚度,各测三次,宽度取其较小值 ,厚度取其平均值。 45 夹持试样。试样中心线应与上下夹头的对准中心线一致。上下夹持部分的长度相 等。两夹持端的距离为±0.5mm。 46 调整试验设备到正常工作状态。 47 确定平均载荷(平均应力)和载荷幅(应力幅)。靠前次试验时应力水平所示的较大 应力值取静拉伸强度的50%左右,然后施加载荷。 48 测定S-N曲线时,至少应选4个应力水平。 49 采用20Hz以上工作频率或对温度敏感的材料,一般需启用吹风散热装置,使试样 表面温度不超过35℃。需确定试样温度变化时,应定时进行测量。需测定试样工作频率时, 启用数字频率装置。 410 试样疲劳破坏是指试样不能维持其所给定的应力水平或发生断裂破坏,也可根据 技术要求而定。 411 确定条件疲劳极限需保证在该应力水平下5根试样全部通过5×10°循环,或按技 术要求而定。同时,在该应力水平之上的任一应力水平多数试样不能达到所指定的循环次数 。 412 试验过程中应记录每一试样所受的应力、工作频率、试样变化和破坏特征及其相 应的循环次数。 5 试验结果 51 给出每一应力水平下的中值寿命,通常取对数寿命,按GB1446计算。 52 绘制S-N曲线。 53 给出条件疲劳极限。 6 试验报告 61 试验报告应包括GB1446所列内容,以及试样的静拉伸强度、每级应力水平和试样 根数、较终循环次数、条件疲劳极限和S-N曲线。 62 根据试验要求,试验报告中还可包括:实际试验频率及其变化、试样表面温度变 化、试样破坏特征等。 ————————————— 附加说明: 本标准上国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所提出;由纤维增强塑料标准化技术委员 会归口。 本标准上国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所起草。 本标准主要起草人周国寅、潘文友。

标准名称 定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法 标准类型 中华人民共和国国家标准标准名称(英) Test method for tensile properties of oriented fiber reinforced plastics 国际代码 UDC 标准名称 定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法 标准类型 中华人民共和国国家标准标准名称(英) Test method for tensile properties of oriented fiber reinforced plastics 国际代码 UDC 678.54.077 :620.172 代替标准号 代替GB 3354-82 标准发布单位国家标准局发布 标准发布日期 1982-12-25发布标准实施日期 1983-10-01实施 附图图1; 标准正文 本标准适用于测定单向和正交对称铺层纤维增强塑料平板平行纤维方向(0[金沙9159登录,0])和垂直于纤 维方向(90[0]官方金沙9159,)的拉伸强度、拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线。 1试样 1.1 试样几何形状及尺寸见下图及下表。 试样尺寸 ________________________________________________________________________________ 尺寸,mm 试样类别 L b h l D Q 0[0] 230 12.5±0.5 1~3 100 50 ≥15[0] 90[0] 170 25±0.5 2~4 50 50 ≥15[0] 0[0]/90[0] 230 25±0.5 2~4 80 50 ≥15[0] ________________________________________________________________________________ 注:①仲裁试样的厚度为20±01mm。 ②测定泊松比时也可采用无加强片的试样。 ③测定0[0]泊松比时试样宽度也可采用25±05mm。 1.2 加强片及其胶接方法: 1.2.1 加强片可用厚度为2~3mm正交铺层的玻璃纤维增强塑料板或厚度为1~3mm的铝板制 作。 1.2.2 胶接加强片所用胶粘剂应保证在试验过程中加强片不脱落,胶粘剂固化温度应不高 于试样板材成型温度。 1.2.3 对胶接加强片处的试样表面进行处理时,不允许损伤试样纤维。 1.2.4 加强片可在试样制备后胶接,也可在试样制备前整片胶接,然后加工成试样。两侧 加强片应对称。 1.3 每组试样数量应不少于5个。 2 试验条件 2.1 试样状态调节和试验的标准环境按GB 1446《纤维增强塑料性能试验方法总则》规定 。 2.2 试验设备按GB 1446规定。 2.3 加载速度: 2.3.1 测定拉伸强度时,加载速度为1~6mm/min,仲裁试验时加载速度为2mm/min。 2.3.2 测定拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线时,加载速度为1~6mm/ min。 3 试验步骤 3.1 按GB 1446规定及本标准1.2制备试样。 3.2 按GB 1446规定检查试样外观。 3.3 按GB 1446规定对试样进行状态调节。 3.4 将试样编号、划线,并测量工作段内任三点的厚度和宽度,取算术平均值。测量精度 按GB 1446规定。 3.5 装卡试样,使试样的轴线与上下夹头中心线一致。 3.6 在工作段安装测量变形或应变的仪表。施加初载(约为破坏载荷的5%),检查并调整试 样及变形或应变测量系统,使其处于正常工作状态。 3.7 测定拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线时,采用分级加载,级差 为破坏载荷的5~10%(测定拉伸弹性模量和泊松比时,至少五级),记录各级载荷与相应的变 形或应变值。使用自动记录装置时可连续加载。 3.8 测定拉伸强度时,连续加载至试样破坏,记录较大载荷值及试样破坏形式。 3.9 绘制载荷-变形或载荷-应变曲线。 3.10 凡破坏仅发生在夹持段内的试样应予作废。同批有效试样不足5个时,应重作试验。 4 计算 4.1 拉伸强度按式(1)计算: Pb             σt=--------…………………………………………(1) b·h 式中:σt——拉伸强度,kgf/cm[2](MPa); 注:1MPa=1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]。 Pb——试样破坏时的较大载荷值,kgf(N); b——试样宽度,cm(mm); h——试样厚度,cm(mm)。 4.2 拉伸弹性模量按式(2)计算: △p·l △p Et=-----------或Et-------×△…………………………………(2)          b·h·△l b·h 式中:Et——拉伸弹性模量,kgf/cm[2](MPa); △p——载荷-变形曲线或载荷-应变曲线上初始直线段的载荷增量,kgf(N); l——测量标距,cm(mm); △——与△P对应的应变增量。 4.3 拉伸破坏伸长率按式(3)计算:    △lp  =------×100%……………………………………………(3) l 式中:t——拉伸破坏伸长率;  △lb——试样破坏时标距l的总伸长量,cm。 4.4 绘制应力-应变曲线。 4.5 泊松比按式(4)计算: -T             μLT=----------………………………………………………(4) L △lL             L=--------……………………………………………………(5) lL △lL             T=--------……………………………………………………(6) lT 式中:μLT——泊松比; L、T——分别为与△P相对应的纵向(L向)应变和横向(T向)应变; lL、lT——分别为纵向和横向的测量标距,cm(mm); △lL、△lT ——分别为与△P相对应的标距lL和lT的变形增量,cm(mm)。 5 试验结果 试验结果按GB 1446规定。 6 试验报告 试验报告按GB 1446规定。 __________________ 附加说明: 本标准由国家建筑材料工业局和中华人民共和国航空工业部提出,由全国塑料标准化技 术委员会纤维增强塑料分会归口。 本标准由国家建筑材料工业局哈尔滨玻璃钢研究所、航空材料研究所和北京航空学院共 同起草。 本标准主要起草人陶云宝、张根荣、孙以娟、姜作义、杨乃宾。 自本标准实施之日起,原建筑材料工业部部标准JC 290-81作废。

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