標(biāo)準(zhǔn)名稱 單向纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)類型 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱(英) Test method for tlexural properties of unidirectional fiber reinforced plastics 國(guó)際代碼 UDC 678.54.077 :620.174 代替標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 代替GB 3356—82 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布單位國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布日期 1983-12-25發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期 1984-10-01實(shí)施 附圖圖1; 圖2;
本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定單向纖維增強(qiáng)塑料平板的彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量及載荷-撓度曲線。 本標(biāo)準(zhǔn)采用簡(jiǎn)支梁三點(diǎn)加載,多用于選材和質(zhì)量控制。 1 試樣 1.1 試樣幾何形狀見圖1。 跨距l(xiāng)按跨厚比l/h計(jì)算??绾癖鹊倪x擇應(yīng)確保試樣在彎跨作用下破壞發(fā)生在最外層纖 維。推薦的跨厚比l/h值為16、32及40。 試樣寬度為10~15mm。 1.2 標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸 厚度h=2.0±0.2mm; 寬度b=12.5±0.5mm; 跨厚比,玻璃纖維增強(qiáng)塑料為l/h=16±1,碳纖維增強(qiáng)塑料為l/h=32±1。 1.3 每組試樣數(shù)量應(yīng)不少于5個(gè)。 2 試驗(yàn)條件 2.1 試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境按GB 1446《纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則》的規(guī) 定。在一般情況下,試樣的存放及試驗(yàn)條件應(yīng)作記錄。 2.2 試驗(yàn)設(shè)備按GB 1446的規(guī)定。 2.3 試驗(yàn)裝置示意圖見圖2。 加載壓頭和支座應(yīng)為圓柱曲面。 壓頭半徑R=5±0?1mm, 支座圓角半徑當(dāng)h≤3mm時(shí),r=0.5±0.2mm; 當(dāng)h>3mm時(shí),r=2±0.2mm。 碳纖維增強(qiáng)塑料宜采用r=2±0.2mm。 2.4 加載速度: 2.4.1 測(cè)定彎曲強(qiáng)度時(shí),加載速度按式(2)計(jì)算: l[2] V=------×z………………………………………………(2) 6h 式中:V——加載速度,mm/min; l——跨距,mm; h——試樣厚度,mm; z——跨距中點(diǎn)處的外層纖維的應(yīng)變速率,取1%/min。 h 當(dāng)l/h=16時(shí),可取加載速度v=----; 2 當(dāng)l/h=32時(shí),可取加載速度v=2h。 一般試驗(yàn)時(shí),也可取加載速度v=5~10mm/min。 2.4.2 測(cè)定彎曲彈性模量及載荷-撓度曲線時(shí),加載速度取1~2mm/min或手動(dòng)速度。 3 試驗(yàn)步驟 3.1 按GB 1446的規(guī)定制備試樣。 3.2 按GB 1446的規(guī)定檢查試樣外觀。 3.3 按GB 1446的規(guī)定對(duì)試樣進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。 3.4 將試樣編號(hào)、劃線并測(cè)量工作段任三點(diǎn)的寬度和厚度,取算術(shù)平均值。測(cè)量精度按GB 1446的規(guī)定。 3.5 調(diào)節(jié)跨距,準(zhǔn)確到0?5mm。加載壓頭的軸線位于支座中間,且與支座相平行。 3.6 將試樣置于兩支座中心位置上,并使試樣長(zhǎng)度方向與支座和加載壓頭相垂直。 3.7 將測(cè)量變形的儀表置于跨距中點(diǎn)處,與試樣下表面相接觸,施加初載(約為破壞載荷 的5%),檢查和調(diào)整儀表,使整個(gè)系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。 3.8 測(cè)定彎曲彈性模量或載荷-撓度曲線時(shí),采用分級(jí)加載,級(jí)差為破壞載荷的5~10%, 直至撓度達(dá)到所需測(cè)定的數(shù)值,記錄各級(jí)載荷與相應(yīng)的撓度值。自動(dòng)記錄裝置可連續(xù)加載。 3.9 測(cè)定彎曲強(qiáng)度時(shí),連續(xù)加載至試樣破壞,記錄破壞載荷。 3.10 繪制載荷-撓度曲線。 3.11 層間剪切破壞或不在跨距中間l/3內(nèi)破壞的試樣,應(yīng)予作廢。有效試樣不足5個(gè)時(shí), 應(yīng)重做試驗(yàn)。 4 計(jì)算 4.1 彎曲強(qiáng)度按式(3)計(jì)算: 3Pb·l σf=-----------……………………………………(3) 2b·h[2] 式中:σf——彎曲強(qiáng)度,kgf/cm[2](MPa); 注:1MPa=1N/mm[2]≈10?2kgf/cm[2]。 Pb——試樣破壞時(shí)的最大載荷,kgf(N); l——跨距,cm(mm); b——試樣寬度,cm(mm); h——試樣厚度,cm(mm)。 當(dāng)試樣彎曲破壞撓距比f(wàn)/l>10%時(shí),如要求1,彎曲強(qiáng)度可按式(4)計(jì)算: 3Pb·l σf=-----------〔1+4(f/l)[2]〕……………………(4) 2b·h[2] 式中:f——試樣破壞時(shí)跨距中點(diǎn)處的撓度,cm(mm)。 4.2 彎曲彈性模量按式(5)計(jì)算: △P·l Ef=---------------………………………………(5) 4b·h[3]·△f 式中:Ef——彎曲彈性模量,kgf/cm[2](MPa); △P——對(duì)應(yīng)于載荷-撓度曲線上直線段的載荷增量,kgf(N); △f——對(duì)應(yīng)于△P的跨距中點(diǎn)處的撓度,cm(mm)。 5 試驗(yàn)結(jié)果 按GB 1446的規(guī)定。 6 試驗(yàn)報(bào)告 按GB 1446的規(guī)定。 ________________ 附加說(shuō)明: 本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)航空工業(yè)部和國(guó)家建筑材料工業(yè)局提出,由全國(guó)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技 術(shù)委員會(huì)纖維增強(qiáng)塑料分會(huì)歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由航空材料研究所、北京航空學(xué)院和國(guó)家建筑材料工業(yè)局北京玻璃鋼研究所共同 起草。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人楊乃賓、孫以娟、王彬如、鄔友英。

