(高清版)GBT 35465.5-2020 聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法 第5部分：彎曲疲勞

聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法第5部分：彎曲疲勞國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T35465.5—2020GB/T35465《聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法》分為6個(gè)部分：——第1部分：通則；—-——第2部分：線性或線性化應(yīng)力壽命(S-N)和應(yīng)變壽命(e-N)疲勞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析；——第3部分：拉-拉疲勞；--—第4部分：拉-壓和壓-壓疲勞；本部分為GB/T35465的第5部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。本部分由全國(guó)纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC39)歸口。本部分起草單位：北京玻璃鋼研究設(shè)計(jì)院有限公司、明陽智慧能源集團(tuán)股份公司、中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司、泰山玻璃纖維有限公司、上緯新材料科技股份有限公司、巨石集團(tuán)有限公司、浙江恒石纖維基業(yè)有限公司、重慶國(guó)際復(fù)合材料股份有限公司、上海玻璃鋼研究院有限公司、上?？颠_(dá)化工新材料集團(tuán)股份有限公司、武漢理工大學(xué)、山東非金屬材料研究所。本部分主要起草人：王貞、周信偉、王冬生、高克強(qiáng)、王艷麗、劉洪剛、劉利鋒、崔峰波、胡紅梅、1GB/T35465.5—2020聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法第5部分：彎曲疲勞GB/T35465的本部分規(guī)定了聚合物基復(fù)合材料彎曲疲勞性能測(cè)試方法的術(shù)語本部分適用于聚合物基復(fù)合材料在恒定振幅和恒定頻率循環(huán)加載條件下的彎曲疲勞性能試驗(yàn)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T35465.1聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法第1部分：通則GB/T35465.2聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測(cè)試方法第2部分：線性或線性化應(yīng)力壽命(S-N)和應(yīng)變壽命(e-N)疲勞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析ISO14125纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料彎曲性能的測(cè)定(Fibre-reinforcedplasticcomposites—De-terminationofflexuralproperties)ISO14125和GB/T35465.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1在交變彎曲應(yīng)力或應(yīng)變作用下的疲勞。4原理變應(yīng)力或應(yīng)變，持續(xù)至試樣失效，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理，繪制應(yīng)力壽命(S-N)或應(yīng)變壽命(e-N)5.1.1試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)符合GB/T35465.1的規(guī)定。5.1.2尺寸測(cè)量工具應(yīng)精確至0.01mm。加載方法分為三點(diǎn)彎曲法和四點(diǎn)彎曲法。三點(diǎn)彎曲法加載示意圖見圖1,四點(diǎn)彎曲法加載示意圖2GB/T35465.5—2020見圖2,推薦壓頭和支座的硬度為HRC(40～45),R為5mm±0.2mm。L——試驗(yàn)跨距；R——加載頭和支座半徑；l——試樣長(zhǎng)度。L——試驗(yàn)跨距；R——加載頭和支座半徑；h—-—試樣厚度；l——試樣長(zhǎng)度。圖2四點(diǎn)彎曲法加載示意圖3GB/T35465.5—20206試樣試樣的形狀見圖3。試樣寬度和長(zhǎng)度要求見表1。l———試樣長(zhǎng)度；b——試樣寬度；寬度b最小長(zhǎng)度lmin30±0.550±0.580±0.56.2.1試樣使用機(jī)械加工法制備，制備要求應(yīng)符合GB/T35465.1的規(guī)定。6.2.2試樣數(shù)量應(yīng)符合GB/T35465.1的規(guī)定，推薦靜態(tài)試驗(yàn)為5根有效試樣，疲勞試驗(yàn)至少12根有7狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室環(huán)境條件下進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件為溫度23℃±2℃,相對(duì)濕度50%±10%,狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間至少為24h。8試驗(yàn)步驟8.4按試驗(yàn)要求選擇波形和試驗(yàn)頻率。試驗(yàn)波形一般為正弦波，試驗(yàn)頻率推薦1Hz～25Hz。8.5按試驗(yàn)?zāi)康拇_定應(yīng)力比或應(yīng)變比。推薦應(yīng)力或應(yīng)變比為10。4GB/T35465.5—20208.6測(cè)定S-N曲線或e-N曲線時(shí)，按試驗(yàn)?zāi)康?，至少選取4個(gè)應(yīng)力或應(yīng)變水平，每個(gè)應(yīng)力或應(yīng)變水平至少3個(gè)有效試樣。一般按疲勞試驗(yàn)的最大應(yīng)力或應(yīng)變表征水平。選取應(yīng)力或應(yīng)變水平的方案如下：a)第一個(gè)水平以10?循環(huán)次數(shù)為目標(biāo)；b)第二個(gè)水平以10?循環(huán)次數(shù)為目標(biāo)；c)第三個(gè)水平以5×10?循環(huán)次數(shù)為目標(biāo)；d)第四個(gè)水平以2×10?循環(huán)次數(shù)為目標(biāo)。通常從第一個(gè)水平開始疲勞試驗(yàn)，如：玻璃纖維增強(qiáng)塑料為靜態(tài)彎曲強(qiáng)度或其對(duì)應(yīng)彎曲應(yīng)變的80%,碳纖維增強(qiáng)塑料為靜態(tài)彎曲強(qiáng)度或其對(duì)應(yīng)彎曲應(yīng)變的85%。若循環(huán)次數(shù)與預(yù)期差異較大，則逐量升高或降低應(yīng)力或應(yīng)變水平。8.7無特殊試驗(yàn)?zāi)康?，各疲勞水平?yīng)使用相同頻率和應(yīng)力或應(yīng)變比。8.8調(diào)節(jié)跨距及上壓頭的位置，精確至0.5mm。對(duì)于三點(diǎn)彎曲法，加載上壓頭位于支座中間，且上壓頭與支座的圓柱面軸線相平行；對(duì)于四點(diǎn)彎曲法，壓頭跨距應(yīng)為試驗(yàn)跨距的1/3,并對(duì)稱地安置在支座之間。試驗(yàn)跨距按跨厚比換算而得，跨厚比取值見表2。表2試樣跨厚比取值材料三點(diǎn)彎曲法四點(diǎn)彎曲法短切纖維及纖維織物增強(qiáng)塑料90°單向纖維增強(qiáng)塑料及5<(Ef/G?3)<15的0°單向纖維增強(qiáng)塑料15<(E?/G?3)<50的0°單向纖維增強(qiáng)塑料注1:E?為平行于纖維方向的彎曲彈性模量，G13為厚度方向?qū)娱g剪切模量。注2:如出現(xiàn)層間剪切破壞時(shí)，可增加跨厚比。8.9標(biāo)記試樣受拉面，將試樣對(duì)稱地放在兩支座上。必要時(shí)，在試樣上表面與加載壓頭間放置柔性襯8.10若進(jìn)行應(yīng)變控制，在跨距中點(diǎn)處安裝應(yīng)變儀或其他應(yīng)變測(cè)量裝置，與試樣下表面接觸，并在無載荷時(shí)對(duì)應(yīng)變清零。8.11進(jìn)行疲勞試驗(yàn)直至試樣失效。在試驗(yàn)過程中，監(jiān)測(cè)試樣表面溫度，若試樣溫度變化超過10℃,啟用散熱裝置。若散熱裝置不能降低試樣的溫度，需重新選擇試驗(yàn)頻率。8.12試驗(yàn)過程中隨時(shí)檢查設(shè)備狀態(tài)，觀察試樣的變化，每水平至少記錄一根試樣的溫度。8.13試樣失效后，應(yīng)保護(hù)好試樣斷口。檢查試樣的失效模式，有明顯內(nèi)部缺陷導(dǎo)致的破壞的應(yīng)予作廢，去除所有不可接受的試樣并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。典型的失效模式參見附錄A。9試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理9.1給出所有試樣的疲勞壽命。9.2按GB/T35465.2的規(guī)定進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并繪制應(yīng)力壽命(S-N)或應(yīng)變壽命(e-N)曲線。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)符合GB/T35465.1的規(guī)定。5GB/T35465.5—2020(資料