Волокно-армированные композиты пластмассы – Определение свойств растяжения

Методы испытаний на растяжение армированных волокном пластиков

Армированные волокном пластмассы (Фрп) широко использовались в аэрокосмической промышленности, Автомобильное производство, строительство, Спортивное оборудование и другие поля из -за их превосходных механических свойств, легкий вес, Высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость. Однако, Механические свойства FRP в значительной степени зависят от межфазной связи между его внутренними волокнами и материалом матрицы и распределению ориентации волокон. Поэтому, точное испытание механических свойств стеклопластика, особенно испытание на растяжение, имеет большое значение для оценки его надежности и долговечности при практическом применении..

1. Важность испытаний на растяжение армированных волокном пластиков

Армированные волокном пластмассы широко используются в автомобилестроении., аэрокосмический, строительство и другие сферы, и пользуются популярностью из-за своей высокой прочности, легкий вес и устойчивость к коррозии. Чтобы гарантировать качество этого материала, необходимы испытания на растяжение для определения его прочности, прочность и пластичность. Стандарты испытаний на растяжение армированных волокном пластиков в основном включают ASTM D638., ИСО 527 и ГБ/Т 1040.

2. Стандарт ASTM D638
ASTM D638 — это стандарт, выпущенный Американским обществом испытаний и материалов. (АСТМ) для испытаний пластмасс на одноосное растяжение. Стандарт определяет размер и геометрию образца., условия испытаний, методы обработки данных, и т. д.. Указанные формы образцов включают стандартные образцы., толщинные образцы и образцы тонких пластин, и данные испытаний включают максимальную нагрузку и удлинение при разрыве..

3. ИСО 527 стандартный
ИСО 527 это стандарт, выпущенный Международной организацией по стандартизации для испытаний на растяжение различных типов пластиковых материалов.. По сравнению со стандартом ASTM D638., форма образца ISO 527 стандарт более гибок и может быть скорректирован по мере необходимости. Стандарт включает четыре метода испытаний., которые применимы к различным типам материалов, включая пластик, армированные волокнами пластики, пленки и жесткие пластики.

4. ГБ/Т 1040 Стандартный
ГБ/Т 1040 это китайский национальный стандарт, применимый к испытаниям на растяжение пластиковых материалов.. По сравнению с ASTM D638 и ISO 527 стандарты, этот стандарт отличается методами испытаний, количество образцов, обработка данных, и т. д.. Например, такие параметры, как скорость растяжения образца, Температура и влажность испытания указаны в методе испытаний.. В то же время, с точки зрения обработки данных, стандарт также определяет методы расчета прочности на разрыв и удлинения..

Волокон-армированные композиты пластмассы-определение растягивающих свойств

1. Принцип обнаружения

Статическая растягивающая нагрузка прикладывается равномерно вдоль осевого направления образца до тех пор, пока образец не сломается или не достигнет заданного удлинения.. В течение всего процесса, нагрузка, приложенная к образцу, и удлинение образца измеряются для определения растягивающего напряжения (предел текучести при растяжении, растягивающее напряжение разрушения или прочность на растяжение), модуль упругости при растяжении, коэффициент Пуассона, удлинение трещины и построить кривые растяжения-деформации.

2. Стандарт испытаний

ГБТ 1447-2005 Метод испытания свойств пластиков, армированных волокном, на растяжение

3. Тестовые задания

1. Растягивающее напряжение: отношение растягивающей нагрузки к начальной площади поперечного сечения в пределах калибра образца

2. Усилие текучести при растяжении: начальное напряжение, при котором деформация увеличивается, но напряжение не увеличивается во время испытания на растяжение, которое может быть ниже максимального напряжения, которого может достичь образец.

3. Растягивающее напряжение разрушения: растягивающее напряжение, при котором образец разрушается во время испытания на растяжение.

4. Предел прочности: максимальное напряжение, которое выдерживает материал до разрушения при растяжении.

5. Растяжение: скорость изменения длины в пределах калибра образца под действием растягивающей нагрузки.

6. Предел текучести при растяжении: Деформация растяжения в точке текучести образца, который поддается во время испытания на растяжение..

7. Растяжение при переломе: Деформация растяжения при разрушении образца под действием растягивающей нагрузки.

8. Модуль упругости при растяжении: Отношение растягивающего напряжения к растягивающей деформации в пределах упругого диапазона материала..

9. коэффициент Пуассона: Абсолютное значение отношения боковой деформации, вызванной равномерно распределенным осевым напряжением, к соответствующей осевой деформации в пределах пропорционального предельного диапазона материала.; относительное удлинение в пределах расчетной длины при разрушении образца под действием растяжения.

Волокон-армированные композиты пластмассы-определение растягивающих свойств

IV. Инструменты тестирования

1. Универсальная машина для испытания материалов

(Принципиальная схема: Универсальная машина для испытания материалов может использоваться с различными приспособлениями для различных механических испытаний.)

2. Клиновое приспособление

3. Армирующий лист (применимо к образцам типа II)

А.1 Армирующий листовой материал

Используйте тот же материал, что и образец, или материал с более низким модулем упругости, чем у образца..

А.2 Размер армирующего листа

Толщина: 1мм~3 мм;

Ширина: Ширина образца при склеивании одного образца; если образец обрабатывается в единый образец после цельного соединения, ширина должна

Соответствовать требованиям количества образцов, подлежащих обработке..

А.3 Приклеивание арматурного листа

Молоть (или пескоструйная обработка) склеиваемая поверхность наждачной бумагой. Будьте осторожны, чтобы не повредить прочность материала.;

Очистите склеиваемую поверхность растворителем. (например, ацетон);

Склеивание клеем, отверждающимся при комнатной температуре. (например, эпоксидный клей) с хорошей прочностью;

Нажимайте на склеиваемую часть образца в течение определенного периода времени, пока не завершится отверждение..

4. Индивидуальное приспособление для образцов типа III

4. Условия испытаний

а. Тип образца:

Образец типа I (форма гантели): 180×10×(2~10)мм, 10шт.

Образец типа II: 250×25×(2~10)мм, 10шт.

Образец типа III: тип кости собаки, 7шт.

Образец коэффициента Пуассона

2. Температура испытания

Комнатная температура

3. Тест скорости

При измерении модуля упругости при растяжении, коэффициент Пуассона, удлинение при разрыве и построение кривых растяжения-деформации, Скорость загрузки обычно составляет 2 мм/мин..

При измерении растягивающего напряжения (предел текучести при растяжении, растягивающее напряжение разрушения или прочность на растяжение):

а) В обычных тестах, скорость загрузки образцов типа I составляет 10 мм/мин.; скорость нагружения образцов типа II и подтипа составляет 5 мм/мин.;

б) В арбитражных тестах, скорости загрузки типа I, Все образцы II и III имеют скорость 2 мм/мин..

IV. Процесс тестирования

Шаг 1. Подготовка оборудования и инструмента

Убедитесь, что универсальная машина для испытания материалов работает нормально., и светильник установлен на место и без повреждений.

Шаг 2. Подготовка проб

Подготовьте образцы типа I. (в форме гантели) 180×10×(2~10)мм, 10шт. всего, образцы типа II 250×25×(2~10)мм, 7шт. всего, и образцы коэффициента Пуассона по мере необходимости.

Осмотрите внешний вид образцов, чтобы убедиться в отсутствии явных дефектов., и следовать положениям 4.2 в ГБ/T1446-2005.

Отрегулируйте состояние образцов в соответствии с положениями 4.4 в ГБ/T1446-2005.

Пронумеруйте и отметьте квалифицированные образцы., и измерьте ширину и толщину любых трех точек рабочего сечения образцов., взять среднее арифметическое, и точность измерения должна соответствовать положениям 4.5.1 в ГБ/T1446-2005.

Шаг 3: Приклеиваем армирующий лист

Используйте наждачную бумагу для полировки (или пескоструйная обработка) поверхность склеивания на обоих концах образца типа II, соблюдая осторожность, чтобы не повредить прочность материала.

Используйте растворители, такие как ацетон, для очистки склеиваемой поверхности от жира и загрязнений..

Используйте клей, отверждающийся при комнатной температуре и обладающий хорошей прочностью. (например, эпоксидный клей) приклеить армирующий лист к обоим концам образца типа II, и подавайте давление на склеиваемую часть в течение определенного периода времени, пока она не затвердеет..

Шаг 4: Установите образец

Зажмите образец в приспособлении универсальной машины для испытания материалов так, чтобы центральная линия образца совпадала с осевой линией выравнивания верхнего и нижнего приспособлений..

Установите прибор для измерения деформации в рабочем участке образца..

Шаг 5: Загрузка и запись данных

Примените начальную нагрузку (о 5% отказной нагрузки), проверить и отрегулировать образец и прибор для измерения деформации, чтобы вся система находилась в нормальном рабочем состоянии.

При измерении растягивающего напряжения, продолжайте загружать до тех пор, пока образец не будет уничтожен, и запишите выходную нагрузку, разрушающая нагрузка или максимальная нагрузка образца и форма разрушения образца.

При измерении модуля упругости при растяжении и коэффициента Пуассона, если нет устройства автоматической записи, можно использовать ступенчатую загрузку, с разницей в классе 5% к 10% отказной нагрузки, не менее пяти уровней нагрузки, и приложенная нагрузка не должна превышать 50% отказной нагрузки. В целом, измерение повторяется не менее трех раз, и принимаются два стабильных приращения деформации для регистрации нагрузок на каждом уровне и соответствующих значений деформации.; если есть автоматическое записывающее устройство, возможна непрерывная загрузка.

Шаг 6, определение результата и последующая обработка

Если образец поврежден при явном внутреннем дефекте, или образец типа I поврежден в приспособлении или на дуге, либо образец типа II поврежден в приспособлении, либо расстояние между изломом образца и точкой зажима менее 10 мм., образец недействителен.

Если в одной партии менее пяти действительных образцов, тест следует повторить.

При повреждении образца типа III в нерабочем участке, площадь поперечного сечения рабочего участка по-прежнему используется для расчета прочности на разрыв, и положение излома образца фиксируется..

Шаг 7: Обработка и анализ данных

Обработка и анализ данных действительных образцов, и рассчитать показатели механических характеристик, такие как модуль упругости при растяжении, коэффициент Пуассона, Относительное удлинение при разрыве, предел текучести при растяжении, растягивающее напряжение разрушения или прочность на растяжение.

Рисуйте кривые растяжения-деформации для анализа механического поведения и эксплуатационных характеристик материалов..

Шаг 8: Подготовка протокола испытаний

По результатам испытаний и анализа, подготовить отчет об испытаниях, включая условия испытаний, процесс тестирования, данные испытаний, анализ результатов, и т. д., обеспечить основу для оценки и применения характеристик материала.

Волокон-армированные композиты пластмассы-определение растягивающих свойств

Вышеупомянутый рассказ Энди Ли об испытании на растяжение армированных волокном пластиков.. Я надеюсь, что это может быть полезно всем! Если вы хотите узнать больше о стандартах испытаний на растяжение, методы испытаний и испытания на растяжение армированных волокном пластмасс, инструкция по эксплуатации, инструкции, принципы, корректировка ошибок, производители, методы использования, правила эксплуатации и стандарты испытаний универсальных машин для испытаний на растяжение, и характеристики, модели, инструкции и процедуры проверки универсальных машин для испытания материалов, Вы можете следовать за нами, или отправьте нам личное сообщение и оставьте сообщение. The СУДС Команда специалистов по измерениям и контролю ответит вам бесплатно!