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

ICS83.120GB/T37897—2019/ISO15310:1999纖維增強塑料復合材料平板扭曲法測定面內(nèi)剪切模量(ISO15310:1999,IDT)國家市場監(jiān)督管理總局中國國家標準化管理委員會IGB/T37897—2019/ISO15310:1999本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準使用翻譯法等同采用ISO15310:1999《纖維增強塑料復合材料平板扭曲法測定面內(nèi)剪切與本標準中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對應關系的我國文件如下：——GB/T27797(所有部分)纖維增強塑料試驗板制備方法[ISO1268(所有部分)];——GB/T17200—2008橡膠和塑料拉力、壓力和彎曲試驗機(恒速驅(qū)動)技術規(guī)范(ISO5893:2002,IDT)。本標準由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本標準由全國纖維增強塑料標準化技術委員會(SAC/TC39)歸口。1GB/T37897—2019/ISO15310:1999纖維增強塑料復合材料平板扭曲法測定面內(nèi)剪切模量材料的坐標系按3.8的規(guī)定。1.5本標準規(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)和試驗的標準環(huán)境(Plastics—Standardatmospheresforcondi-tioningandtesting)ISO1268:1974塑料試驗用玻璃纖維增強、樹脂膠粘、低壓層板或板條的制備(Plastics—Prep-arationofglassfibrereinforced,resinbonded,low-pressurelaminatedplatesorpanelsfortestpurpo-ISO2602:1980測試結果的統(tǒng)計解釋平均值的估計置信區(qū)間(Statisticalinterpretationoftestresults—Estimationofthemean—Confidenceinterval)ISO2818:1994塑料用機械加工法制備試樣(Plastics—Preparationoftestspecimensbyma-chining)ISO5893:1993橡膠和塑料拉力、壓力和彎曲試驗機(恒速驅(qū)動)技術規(guī)范[Rubberandplasticstestequipment—Tensile,flexuralandcompressiontypes(constantrateoftraverse)—Description]2GB/T37897—2019/ISO15310:19993術語和定義板變形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間測試，h為板材厚度(見3.7)。試驗速率speedoftestingS兩個支撐點間的距離S?和兩個加載點間的距離S?的平均值(如圖3),單位為毫米(mm)。對角線長度diagonallengthD試樣寬度specimenwidthsa',a”試樣每個方向的平均寬度(如圖2),單位為毫米(mm)。試樣厚度specimenthicknessh試樣坐標系specimencoordin定義的材料坐標系見圖1。如制品制備過程相關方向(例如長度)的情況。3GB/T37897—2019/ISO15310:1999圖1纖維增強材料坐標系4試驗原理試樣支撐于試樣板對角線兩角的附近位置的兩個支撐點上，在另一個對角線上的兩個加載點上以恒定的速率加載(如圖2),直至試樣變形值達到預定值。在這個過程中，測量加載點的載荷/位移曲線。F/2F/2圖2試驗原理5試驗裝置5.1試驗機試驗機應符合ISO5893,具體要求見5.1.2～5.1.4。5.1.2試驗速率試驗機應能保持(1±0.2)mm/min的速率。5.1.3夾具和加載點圖3中標示了兩個支撐點和兩個加載點。要求支撐點和加載點位置誤差在0.5mm內(nèi)。4GB/T37897—2019/ISO15310:1999試驗加載過程中，支撐點和加載點安裝在剛性橫梁上，與彎曲試驗中的支承輥相似，橫梁相互垂直。當試驗機工作時，由于加載點與剛性梁連接，相對支撐點，兩個加載點同步位移。圖3支撐點和加載點位置圖4推薦的支撐點和加載點裝置圖支撐點和加載點的半徑r應為(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載荷和變形測量值力和變形的測量誤差不應超過滿量程的2%(見ISO5893)。5.2尺寸測量工具5.2.1千分尺或類似量具精確至0.01mm,用于測量試樣厚度h。5.2.2游標卡尺或類似量具精確至0.1mm,用于測量試樣跨距S和試樣寬度。5GB/T37897—2019/ISO15310:19996試樣6.1形狀和尺寸標準試樣尺寸見表1。對于任何一組試驗，試樣厚度的偏離值不應超過平均值的5%,寬度的偏離值不應超過平均值的1%。表1標準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4±0.5單向布增強2±0.5如果試樣厚度不能滿足6.1.1給出的標準范圍，試樣的寬度應滿足a'=a"≥35h。注：選擇上述比值，是為了全厚度剪切模量不對測量的面內(nèi)剪切模量產(chǎn)生嚴重影響。當材料的結構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個試樣。注：如果需要更高的測試精度，試樣數(shù)量應多于5個?？梢酝ㄟ^95%置信區(qū)間來評估這一點(參見1SO2602)。8狀態(tài)調(diào)節(jié)按指定的標準進行狀態(tài)調(diào)節(jié)。若是沒有相關的狀態(tài)調(diào)節(jié)要求，則選擇ISO291中最適合的條件進9試驗步驟9.1按指定的試驗環(huán)境進行試驗。若是沒有相關的試驗環(huán)境要求，則選擇ISO291中最適合的條件進6GB/T37897—2019/ISO15310:行試驗，除非有關各方另有協(xié)議，例如在高溫下或低溫下進行試驗。9.2測量每個試樣寬度，精確至0.5mm,沿試樣邊測試3個位置，然后計算每個方向的平均值(a9.3試驗的跨距S為0.95D,D在3.5中定義。9.4調(diào)節(jié)支撐點和加載點跨距至S,精確至0.5mm。9.5測量試樣厚度h,精確至0.02mm,在試樣每個邊的中點，離邊緣25mm位置處測量，計算平均值。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設置加載速率為(1±0.2)mm/min。9.7將試樣對稱放置在兩個支撐點上，并調(diào)整加載點和試樣接觸。9.8加載點的偏離不大于0.5h。9.9在試驗過程中，記錄變形和相應的載荷，如果有條件，采用自動記錄系統(tǒng)記錄載荷/變形曲線。9.10采用同樣的方法測試其余試樣。10結果計算10.1面內(nèi)剪切模量計算用載荷F,和F?及對應的變形W,和W?計算面內(nèi)剪切模量，如圖5所示。圖5載荷/位移曲線對于標準試樣，按式(2)計算面內(nèi)剪切模量：式中的△按式(3)計算：…………………式中：G12——面內(nèi)剪切模量，單位為吉帕(GPa),對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?相對應的載荷，單位為牛(N);a'、a"試樣每個方向上的平均寬度，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：對于跨距和對角線長度比之大于0.95時，K=3r2-2r-2(1-r)2In(1-r)。r=S/D,S為測量的平均跨距，D為對角線長度。根據(jù)ISO2602中給出的程序計算測試結果的算術平均值，并在需要時計算平均值的標準差和95%置信區(qū)間。3個有效數(shù)字。12試驗報告f)跨距S;8GB/T37897—2019/ISO15310:1999(資料性附錄)準確度材料1單向玻璃纖維增強環(huán)氧材料2SMC(玻璃纖維/氈/聚酯)材料3玻璃纖維布增強環(huán)氧材料4短切纖維增強聚酯材料5注射玻璃纖維增強尼龍材料6單向碳纖維增強環(huán)氧材料重復性條件再現(xiàn)性平均值rR123456表A.2重復性和再現(xiàn)性與平均值的比值材料與平均值的比值重復性條件再現(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