(高清版)GB∕T 37897-2019 纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料 平板扭曲法測(cè)定面內(nèi)剪切模量 【高清版】

ICS83.120GB/T37897—2019/ISO15310:1999纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料平板扭曲法測(cè)定面內(nèi)剪切模量(ISO15310:1999,IDT)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T37897—2019/ISO15310:1999本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)使用翻譯法等同采用ISO15310:1999《纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料平板扭曲法測(cè)定面內(nèi)剪切與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下：——GB/T27797(所有部分)纖維增強(qiáng)塑料試驗(yàn)板制備方法[ISO1268(所有部分)];——GB/T17200—2008橡膠和塑料拉力、壓力和彎曲試驗(yàn)機(jī)(恒速驅(qū)動(dòng))技術(shù)規(guī)范(ISO5893:2002,IDT)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)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。1GB/T37897—2019/ISO15310:1999纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料平板扭曲法測(cè)定面內(nèi)剪切模量材料的坐標(biāo)系按3.8的規(guī)定。1.5本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了較優(yōu)的試樣尺寸。采用其他尺寸試樣或不同條件下2規(guī)范性引用文件ISO291:1997塑料狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(Plastics—Standardatmospheresforcondi-tioningandtesting)ISO1268:1974塑料試驗(yàn)用玻璃纖維增強(qiáng)、樹脂膠粘、低壓層板或板條的制備(Plastics—Prep-arationofglassfibrereinforced,resinbonded,low-pressurelaminatedplatesorpanelsfortestpurpo-ISO2602:1980測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)解釋平均值的估計(jì)置信區(qū)間(Statisticalinterpretationoftestresults—Estimationofthemean—Confidenceinterval)ISO2818:1994塑料用機(jī)械加工法制備試樣(Plastics—Preparationoftestspecimensbyma-chining)ISO5893:1993橡膠和塑料拉力、壓力和彎曲試驗(yàn)機(jī)(恒速驅(qū)動(dòng))技術(shù)規(guī)范[Rubberandplasticstestequipment—Tensile,flexuralandcompressiontypes(constantrateoftraverse)—Description]2GB/T37897—2019/ISO15310:19993術(shù)語和定義板變形platedeflectionW剪切彈性模量modulusofelasticityinshear面內(nèi)剪切模量in-planeshearmodulus方向不同于纖維增強(qiáng)材料方向上的剪切模量，用GPa表示。在板變形為0.1h～0.3h間測(cè)試，h為板材厚度(見3.7)。試驗(yàn)速率speedoftestingS兩個(gè)支撐點(diǎn)間的距離S?和兩個(gè)加載點(diǎn)間的距離S?的平均值(如圖3),單位為毫米(mm)。對(duì)角線長(zhǎng)度diagonallengthD試樣寬度specimenwidthsa',a”試樣每個(gè)方向的平均寬度(如圖2),單位為毫米(mm)。試樣厚度specimenthicknessh試樣坐標(biāo)系specimencoordin定義的材料坐標(biāo)系見圖1。如制品制備過程相關(guān)方向(例如長(zhǎng)度)的情況。3GB/T37897—2019/ISO15310:1999圖1纖維增強(qiáng)材料坐標(biāo)系4試驗(yàn)原理試樣支撐于試樣板對(duì)角線兩角的附近位置的兩個(gè)支撐點(diǎn)上，在另一個(gè)對(duì)角線上的兩個(gè)加載點(diǎn)上以恒定的速率加載(如圖2),直至試樣變形值達(dá)到預(yù)定值。在這個(gè)過程中，測(cè)量加載點(diǎn)的載荷/位移曲線。F/2F/2圖2試驗(yàn)原理5試驗(yàn)裝置5.1試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合ISO5893,具體要求見5.1.2～5.1.4。5.1.2試驗(yàn)速率試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能保持(1±0.2)mm/min的速率。5.1.3夾具和加載點(diǎn)圖3中標(biāo)示了兩個(gè)支撐點(diǎn)和兩個(gè)加載點(diǎn)。要求支撐點(diǎn)和加載點(diǎn)位置誤差在0.5mm內(nèi)。4GB/T37897—2019/ISO15310:1999試驗(yàn)加載過程中，支撐點(diǎn)和加載點(diǎn)安裝在剛性橫梁上，與彎曲試驗(yàn)中的支承輥相似，橫梁相互垂直。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)，由于加載點(diǎn)與剛性梁連接，相對(duì)支撐點(diǎn)，兩個(gè)加載點(diǎn)同步位移。圖3支撐點(diǎn)和加載點(diǎn)位置圖4推薦的支撐點(diǎn)和加載點(diǎn)裝置圖支撐點(diǎn)和加載點(diǎn)的半徑r應(yīng)為(2.0±0.2)mm,如圖4所示。推薦圓錐的高度H為20mm,底部半徑R為10mm。5.1.4載荷和變形測(cè)量值力和變形的測(cè)量誤差不應(yīng)超過滿量程的2%(見ISO5893)。5.2尺寸測(cè)量工具5.2.1千分尺或類似量具精確至0.01mm,用于測(cè)量試樣厚度h。5.2.2游標(biāo)卡尺或類似量具精確至0.1mm,用于測(cè)量試樣跨距S和試樣寬度。5GB/T37897—2019/ISO15310:19996試樣6.1形狀和尺寸標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸見表1。對(duì)于任何一組試驗(yàn)，試樣厚度的偏離值不應(yīng)超過平均值的5%,寬度的偏離值不應(yīng)超過平均值的1%。表1標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸單位為毫米材料試樣寬度a'、a”非連續(xù)，氈，織物，多向增強(qiáng)4±0.5單向布增強(qiáng)2±0.5如果試樣厚度不能滿足6.1.1給出的標(biāo)準(zhǔn)范圍，試樣的寬度應(yīng)滿足a'=a"≥35h。注：選擇上述比值，是為了全厚度剪切模量不對(duì)測(cè)量的面內(nèi)剪切模量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。當(dāng)材料的結(jié)構(gòu)在厚度方向上試樣按照ISO1268或其他指定或雙方協(xié)商的制備方法(機(jī)械加工可參照ISO2818)制備試樣，也可從制品平整區(qū)取樣。6.3試樣檢查7試樣數(shù)量至少5個(gè)試樣。注：如果需要更高的測(cè)試精度，試樣數(shù)量應(yīng)多于5個(gè)?？梢酝ㄟ^95%置信區(qū)間來評(píng)估這一點(diǎn)(參見1SO2602)。8狀態(tài)調(diào)節(jié)按指定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。若是沒有相關(guān)的狀態(tài)調(diào)節(jié)要求，則選擇ISO291中最適合的條件進(jìn)9試驗(yàn)步驟9.1按指定的試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)。若是沒有相關(guān)的試驗(yàn)環(huán)境要求，則選擇ISO291中最適合的條件進(jìn)6GB/T37897—2019/ISO15310:行試驗(yàn)，除非有關(guān)各方另有協(xié)議，例如在高溫下或低溫下進(jìn)行試驗(yàn)。9.2測(cè)量每個(gè)試樣寬度，精確至0.5mm,沿試樣邊測(cè)試3個(gè)位置，然后計(jì)算每個(gè)方向的平均值(a9.3試驗(yàn)的跨距S為0.95D,D在3.5中定義。9.4調(diào)節(jié)支撐點(diǎn)和加載點(diǎn)跨距至S,精確至0.5mm。9.5測(cè)量試樣厚度h,精確至0.02mm,在試樣每個(gè)邊的中點(diǎn)，離邊緣25mm位置處測(cè)量，計(jì)算平均值。廢除厚度超出平均厚度5%的試樣，隨即選擇其他試樣替代。9.6設(shè)置加載速率為(1±0.2)mm/min。9.7將試樣對(duì)稱放置在兩個(gè)支撐點(diǎn)上，并調(diào)整加載點(diǎn)和試樣接觸。9.8加載點(diǎn)的偏離不大于0.5h。9.9在試驗(yàn)過程中，記錄變形和相應(yīng)的載荷，如果有條件，采用自動(dòng)記錄系統(tǒng)記錄載荷/變形曲線。9.10采用同樣的方法測(cè)試其余試樣。10結(jié)果計(jì)算10.1面內(nèi)剪切模量計(jì)算用載荷F,和F?及對(duì)應(yīng)的變形W,和W?計(jì)算面內(nèi)剪切模量，如圖5所示。圖5載荷/位移曲線對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)試樣，按式(2)計(jì)算面內(nèi)剪切模量：式中的△按式(3)計(jì)算：…………………式中：G12——面內(nèi)剪切模量，單位為吉帕(GPa),對(duì)于各向同性材料等于G;W?、W?——變形，單位為毫米(mm),(W?=0.1h,W?=0.3h);F?、F?——與W,和W?相對(duì)應(yīng)的載荷，單位為牛(N);a'、a"試樣每個(gè)方向上的平均寬度，單位為毫米(mm);h——試樣平均厚度，單位為毫米(mm);K——幾何修正因子，K=0.822。7GB/T37897—2019/ISO15310:1999注：對(duì)于跨距和對(duì)角線長(zhǎng)度比之大于0.95時(shí)，K=3r2-2r-2(1-r)2In(1-r)。r=S/D,S為測(cè)量的平均跨距，D為對(duì)角線長(zhǎng)度。根據(jù)ISO2602中給出的程序計(jì)算測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值，并在需要時(shí)計(jì)算平均值的標(biāo)準(zhǔn)差和95%置信區(qū)間。3個(gè)有效數(shù)字。12試驗(yàn)報(bào)告f)跨距S;8GB/T37897—2019/ISO15310:1999(資料性附錄)準(zhǔn)確度材料1單向玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧材料2SMC(玻璃纖維/氈/聚酯)材料3玻璃纖維布增強(qiáng)環(huán)氧材料4短切纖維增強(qiáng)聚酯材料5注射玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材料6單向碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧材料重復(fù)性條件再現(xiàn)性平均值rR123456表A.2重復(fù)性和再現(xiàn)性與平均值的比值材料與平均值的比值重復(fù)性條件再現(xiàn)性條件rr1234569GB/T37897—2019/ISO15310:1999[1]NIMMO,W.,andSIMS,G,D.,“PlateTwistRoundRobinValidationExercise”,NPLReportDMM(A)156,1995.[2]DefinitionsofprecisiontermsaregiveninISO5725-1:1994,Accuracy(truenessandpreci-sion)ofmeasurementme