ГОСТ Р 57921-2017 Композиты полимерные. Методы испытаний. Общие требования

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты и устанавливает общие требования к методам испытаний.

Примечание - См. ДА.1 (приложение ДА).

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32794.

Примечание - См. ДА.2 (приложение ДА).

Метод испытаний

Измеренный показатель

Описание и преимущества

Недостатки

Примечание

Методы испытаний на растяжение в плоскости армирования

ГОСТ Р 56785

Прочность при растяжении

Образцы в виде полосы прямоугольного поперечного сечения.

Распространяется на полимерные композитные материалы, армированные углеродными, борными, органическими и другими высокопрочными волокнами.

Применяют образцы с накладками и без накладок

При применении образца с накладками необходимо подбирать клей, образцы требуют специальной подготовки.

Образцы подвержены расслоению кромок, что может повлиять на результаты испытаний

Приводят дополнительные требования и указания относительно ГОСТ 32656.

Применим к слоистым композитам, структура которых симметрична и сбалансирована относительно срединной плоскости

Модуль растяжения, коэффициент Пуассона

Для измерения деформаций используют тензометры

-

Измерение модуля растяжения, как правило, малочувстви-
тельно

ГОСТ Р 56800

Прочность при растяжении, модуль упругости при растяжении

Образцы в форме двусторонних лопаток.

Легкость подготовки образца

Концентрация напряжения на радиусах закругления

Не применяется для полимерных композитных материалов, армированных высокомо-
дульными волокнами

ГОСТ 32656

Предел прочности при растяжении, модуль упругости при растяжении

Прямоугольные образцы без накладок

Применяют для испытания пластмасс и полимерных композитов, армированных низкомодульными волокнами

-

ГОСТ Р 57045

Поперечная прочность при растяжении

Образец в виде тонкостенного цилиндра, изготовленный намоткой пропитанного армирующего наполнителя под углом 90°, нагружают в осевом направлении

Ограничивается цилиндрическими образцами.

Ограничивается определением свойств при поперечном растяжении.

Необходимость приклеивания образцов к испытательному приспособлению

Необходимо обеспечить качественное склеивание испытательного приспособления

Методы испытаний на сжатие в плоскости армирования

ГОСТ Р 56812

Прочность при сжатии

К плоскому образцу прямоугольной формы, помещенному в специализированное приспособление, позволяющее передавать комбинированную нагрузку (торцевое и сдвиговое нагружение), прикладывают нагрузку с постоянной скоростью перемещения.

По сравнению с ГОСТ 33519 используют более компактное и легкое приспособление для испытания, которое также лучше подходит для испытания в условиях, отличных от стандартной атмосферы.

Подходит для полимерных композитов, армированных непрерывным волокном

Требуются накладки при испытании образцов, в которых количество слоев, направленных под углом 0°, составляет более 50%

Толщина образца должна быть достаточной, чтобы исключить возможность изгиба.

Метод применим к слоистым композитам, структура которых симметрична и сбалансирована относительно срединной плоскости и которые содержат минимум один слой, направленный под углом 0°

Модуль упругости при сжатии, коэффициент Пуассона

Для измерения деформаций используют тензометры

-

При испытании однонаправленно-
армированных полимерных композитов допускается не применять накладки

ГОСТ 4651

Напряжение при сжатии, модуль упругости при сжатии

Образец в форме двусторонней лопатки, нагрузку прикладывают на концы через опорные площадки

Зачастую вид разрушения - раздавливание.

Концентрация напряжения на радиусах. Выравнивание не оценивается

Не рекомендуется для композитов с высокоориенти-
рованным или непрерывным волокном

ГОСТ 33519

Предел прочности при сжатии, модуль упругости при сжатии, коэффициент Пуассона

Прямоугольный образец нагружают в приспособлении для испытания.

Применяют для испытания полимерных композитов, армированных непрерывными и рублеными волокнами.

Применяют образцы с накладками и без накладок

Затруднены испытания в климатической камере из-за больших размеров приспособления для испытания

Дорогостоящее и громоздкое приспособление для испытания.

Толщина образца должна быть достаточной, чтобы исключить возможность изгиба

ГОСТ Р 56681

Предел прочности при сжатии, хордовый модуль

"Сэндвич"-балку подвергают четырехточечному изгибу до разрушения материала внешнего слоя

Дорогостоящий образец.

Применение датчиков регистрации деформации.

Из-за небольшой ширины образца метод может быть непригоден для испытания образцов, материал внешнего слоя которых армирован тканями или плетеными материалами

Не допускается разрушение внутреннего слоя.

Применяется для образцов, материал внешнего слоя которых армирован высокомо-
дульными волокнами.

Из-за особенностей конструкции образца и прилагаемой нагрузки результаты испытаний могут не соответствовать результатам испытаний по ГОСТ 33519 или ГОСТ Р 56812

ГОСТ Р 56797

Прочность при сжатии в поперечном направлении

Образец в виде тонкостенного цилиндра, изготовленный намоткой пропитанного армирующего наполнителя под углом 90°, нагружают в осевом направлении

Ограничивается цилиндрическими образцами.

Ограничивается определением свойств при поперечном сжатии.

Необходимость приклеивания образцов к приспособлению для сжатия

Необходимо обеспечить качественное склеивание с приспособлением для сжатия

Методы испытаний на сдвиг в плоскости армирования

ГОСТ 32658

Напряжение при сдвиге в плоскости армирования, предел прочности при сдвиге в плоскости армирования, деформация сдвига, модуль сдвига

Испытание на растяжение образца слоистого композита, армированного по схеме [+45/-45]

Из-за нелинейной реакции образца затруднительно определять предел прочности при сдвиге.

Распространяется только на плоские слоистые композиты, армированные под углом ±45°.

Для определения модуля сдвига и деформации при разрушении требуются тензорезисторы.

Определение максимального напряжения сдвига зависит от измерения деформации измерительными приборами при больших величинах деформации сдвига

Широко используют из-за его низкой стоимости и простоты использования

ГОСТ Р 56799

Прочность при сдвиге, модуль сдвига

К образцам с симметричными V-образными надрезами, размещенными в специализированном приспособлении, прикладывают нагрузку с постоянной скоростью.

Наряду с ГОСТ Р 57207 обеспечивает наилучшую характеристику сдвига по стандартизированным методам.

Подходит для испытания большинства типов композитов.

Создает относительно чистое и равномерное напряжение сдвига

Могут потребоваться накладки для образца.

Сложная механическая обработка.

Для получения значения модуля сдвига и деформации при разрушении требуются тензорезисторы.

Метод не распространяется на некоторые полимерные композиты, армированные кордной тканью или плетеными материалами

Рекомендуется для получения количественных данных или в случаях, когда необходим модуль сдвига или отношение "нагрузка/
деформация". Результаты испытаний коррелируются с результатами испытаний при нагружении вне плоскости.

Необходимо контролировать значения деформации на предмет изгиба образца.

Распространяется на слоистые композиты:

- армированные ровингами, расположенными параллельно или перпендикулярно к оси нагружения;

- армированные тканями, основа которых расположена параллельно или перпендикулярно к оси нагружения;

- с равным количеством слоев, армированных в направлениях 0° и 90°.

Слои, армированные в направлении 0°, могут располагаться параллельно или перпендикулярно к оси нагружения.

Также распространяется на полимерные композиты, хаотично армированные рублеными волокнами

ГОСТ Р 57778

Прочность при сдвиге, модуль сдвига

Методы перекашивания пластины.

Применяют для испытаний однонаправленно-
армированных и хаотически армированных полимерных композитов

Сложное проведение испытания. Плохая воспроизводимость результатов. Концентрация напряжения в зонах захватов.

Для определения модуля сдвига и деформации при разрушении требуются тензорезисторы

Дорогой образец.

Лучше всего подходит для испытания слоистых композитов

ГОСТ Р 57733

Предел прочности при сдвиге в плоскости армирования, модуль упругости при сдвиге в плоскости армирования

Скручивают образец в виде тонкостенного цилиндра, изготовленного намоткой пропитанного армирующего наполнителя под углом 90°, нагружают в осевом направлении

Ограничивается цилиндрическими образцами.

Ограничивается определением свойств при сдвиге в плоскости армирования.

Необходимость приклеивания образцов к испытательному приспособлению

Необходимо обеспечить качественное склеивание испытательного приспособления

ГОСТ Р 57207

Предел прочности при сдвиге, модуль упругости при сдвиге

Образец с V-образными надрезами закрепляют в захваты так, чтобы рабочая зона образца располагалась между вершинами надрезов, параллельно оси нагружения, и прикладывают растягивающую нагрузку.

Наряду с ГОСТ Р 56799 обеспечивает наилучшую характеристику сдвига по стандартизированным методам.

Подходит для испытания большинства типов композитов.

Создает относительно чистое и равномерное напряжение сдвига.

Обычно не требует установки накладок.

Позволяет испытывать полимерные композиты, армированные ткаными материалами с крупной ячейкой.

Образец менее подвержен разрушению в точках нагрузки, чем при испытании по ГОСТ Р 56799

Сложная механическая обработка образцов.

Применяют тензодатчики сопротивления для измерений деформаций сдвига

Рекомендуется для получения количественных данных или в случаях, когда необходим модуль сдвига или отношение "нагрузка/
деформация". Результаты испытаний коррелируются с результатами испытаний при нагружении вне плоскости.

Необходимо контролировать значения деформации на предмет изгиба образца.

Распространяется на слоистые композиты:

- армированные ровингами, расположенными параллельно или перпендикулярно к оси нагружения;

- армированные тканями, основа которых расположена параллельно или перпендикулярно к оси нагружения;

- с равным количеством слоев, армированных в направлениях 0° и 90°

Слои, армированные в направлении 0°, могут располагаться параллельно или перпендикулярно к оси нагружения.

Также распространяется на полимерные композиты, хаотично армированные рублеными волокнами.

Наиболее точные измерения модуля можно получить для слоистых композитов, армированных по схеме [0/90]

Методы испытаний на растяжение вне плоскости армирования

ГОСТ Р 57041

Прочность криволинейной балки

Образец криволинейной балки с углом изгиба 90° нагружают четырехточечным изгибающим приспособлением.

Подходит для композитов, армированных непрерывным волокном

В образце создают состояние комплексного напряжения, способное приводить к нежелательному комплексному разрушению.

Как правило, присутствует большой разброс данных прочности криволинейной балки. В то время как разрушение, как правило, имеет внеплоскостный характер, результатом считают испытание на прочность криволинейной балки, а не свойства материала

Ограничивается композитами с определенными слоями (без сквозного армирования). Для структурного сравнения для образца и для конструкции должен использоваться одинаковый метод изготовления. Нестандартные варианты испытания криволинейной балки создают различные напряженные состояния, которые могут повлиять на прочность и вид разрушения

Межслойный предел прочности при растяжении

Применяют для полимерных композитов, армированных непрерывными волокнами, которые расположены вдоль длинной стороны образца

ГОСТ Р 57864

Перпендику-
лярная прочность при растяжении, перпендику-
лярный модуль

Цилиндрические образцы в виде "катушки" с уменьшенной рабочей зоной нагружают растяжением. Для приложения нагрузки используют приклеенные толстые металлические концевые пластины. Подходит для композитов, армированных непрерывным или рубленым волокном. Создается равномерное напряжение по всему объему образца

Результаты зависят от того, насколько точно совпадают оси нагружения захватов. Обработка поверхности и параллельность влияют на результаты определения прочности. Результаты зависят от остаточных тепловых напряжений в образце, клея и подготовки поверхности по линии склеивания концевых пластин

Требует склеивания и механической обработки слоистого композита и концевых пластин.

Концевые пластины могут использоваться повторно.

Низкая скорость смещения поперечной головки (0,1 мм/мин)

Методы испытаний на сдвиг вне плоскости армирования

ГОСТ Р 57745

Предел прочности при межслойном сдвиге

Образец нагружают в середине между опорами (трехточечная схема нагружения) до разрушения, вызванного межслойным сдвигом.

Простые и недорогие образцы.

Простота проведения испытания

Результаты испытаний не рекомендуется применять для оценки прочности при межслойном сдвиге в силу концентрации напряжения и высоких вторичных напряжений в точках нагрузки.

Невозможно измерить модуль сдвига

Предназначен, в основном, для контроля качества, сравнения данных и анализа воздействия внешних условий

ГОСТ Р 56799

Прочность при сдвиге, модуль сдвига

К образцам с симметрично расположенными по центру V-образными надрезами, размещенными в специализированном приспособлении, прикладывают нагрузку с постоянной скоростью.

Наряду с ГОСТ Р 57207 обеспечивает наилучшую характеристику сдвига по стандартизированным методам.

Обеспечивает получение данных модуля и прочности. Подходит для испытания большинства типов композитов.

Создает относительно чистое и равномерное напряжение сдвига

Могут потребоваться накладки для образца.

Сложная механическая обработка. Для получения значения модуля и деформации при разрушении требуются тензорезисторы.

Для определения свойств при внеплоскостном сдвиге требуется сформовать панель толщиной 20 мм

Рекомендуется для получения количественных данных или в случаях, когда необходим модуль сдвига или отношение "нагрузка/
деформация". Результаты испытаний коррелируются с результатами испытаний при нагружении вне плоскости.

Необходимо контролировать значения деформации на предмет изгиба образца

ГОСТ Р 56786

Прочность при сдвиге

К образцу с двумя надрезами прикладывают сжимающую нагрузку. При испытании хаотически армированных полимерных композитов испытание по данному методу может быть более предпочтительным, чем испытание по ГОСТ Р 57745

Результаты испытаний зависят от точности нанесения надрезов.

Надрезы являются концентраторами напряжения.

Разрушения могут зависеть от приложенного напряжения сжатия. Проводят измерения зоны разрушения (сдвига).

Модуль сдвига невозможно измерить

Образец нагружают сжатием с использованием специального нагрузочного/
зажимного приспособления. Нагружение сдвига происходит в плоскости между двумя надрезами

ГОСТ Р 57207

Прочность при сдвиге, модуль сдвига

К образцам с симметричными V-образными надрезами, размещенными в специализированном приспособлении, прикладывают нагрузку с постоянной скоростью.

Обеспечивает получение данных модуля и прочности.

Подходит для испытания большинства типов композитов. Создает относительно чистое и равномерное напряжение сдвига. Образец менее подвержен разрушению в точках нагрузки, чем при испытании по ГОСТ Р 56799

Сложная механическая обработка образцов.

Для получения значения модуля и деформации при разрушении требуются тензорезисторы.

Для определения свойств при внеплоскостном сдвиге требуется чрезвычайно тонкий слоистый композит

Рекомендуется для получения количественных данных или в случаях, когда необходим модуль сдвига или отношение "нагрузка/
деформация". Результаты испытаний коррелируются с результатами испытаний при нагружении вне плоскости.

Необходимо контролировать значения деформации на предмет изгиба образца

Методы испытаний на изгиб

ГОСТ Р 56810

Прочность при изгибе, модуль упругости при поперечном изгибе, деформация на внешней поверхности образца

Плоский образец постоянного прямоугольного сечения нагружают на трехточечный изгиб.

Подходит для испытания хаотически армированных и однонаправленно-
армированных полимерных композитов.

Простое изготовление образцов. Простая процедура испытания

Концентрация напряжения и высокие вторичные напряжения в точках нагрузки.

Результат зависит от геометрии образца, расстояния между опорами, скорости нагружения

Разрушение образца может быть вызвано растяжением, сжатием, сдвигом

ГОСТ Р 56805 (метод В)

Прочность при изгибе, модуль изгиба, характеристика "напряжение -
деформация" при изгибе

Плоский прямоугольный образец нагружают четырехточечным изгибом. Подходит для материалов, армированных произвольно-
ориентированным и непрерывным волокном.

Легкость подготовки образца и испытания.

Выбор из двух процедур позволяет регулировать распределение нагрузок растяжения/сжатия/
сдвига

Прогиб центральной точки требует дополнительных контрольно-
измерительных приборов.

Результаты чувствительны к геометрическим параметрам образца и скорости деформации.

Отношение пролета к ширине необходимо увеличивать для слоистых полимерных композитов с высокой прочностью при растяжении относительно прочности при плоскостном сдвиге

Для высокомодульных композитов рекомендуется применять варианты с четвертью длины пролета. Разрушение может происходить под воздействием растяжения, сжатия, сдвига или их сочетания

ГОСТ Р 56774

Двухмерные механические характеристики при изгибе (жесткость при сдвиге, жесткость при изгибе)

Образец нагружают распределенной нагрузкой и измеряют изгиб и растяжение.

Схема испытания и применяемое оборудование позволяют контролировать прикладываемую нагрузку.

Разрушение образца начинается не на кромках.

Размеры образцов позволяют изучать производственные дефекты и технологические параметры

Для изучения механики разрушения и другого анализа качественных характеристик "сэндвич"-конструкций используют только небольшие прогибы образцов. Результаты в большой степени зависят от условий на краях пластины и распределения давления. Относительно большие геометрические параметры образца и опорного приспособления

Предупреждения, относящиеся к ГОСТ Р 56680, могут относиться и к ГОСТ Р 56774. Тем не менее этот метод не ограничивается испытаниями "сэндвич"-
конструкций; ГОСТ Р 56774 можно использовать для получения свойств при двухмерном изгибе любых пластин квадратной формы. Распределение нагрузки обеспечивает водонаполненный эластичный баллон.

Отношение расстояния между точками опоры к средней толщине образца должно составлять от 10 до 30

ГОСТ Р 57866

Прочность при изгибе, модуль изгиба, характеристика "напряжение -
деформация" при изгибе

Рекомендуется для высокомодульных композитов. Плоский прямоугольный образец нагружают четырехточечным изгибом. Подходит для хаотично армированных и однонаправленно-
армированных полимерных композитов.

Легкость подготовки образца и испытания.

Стандартизированные расстояния между точками опоры и нагрузки облегчают расчеты и стандартизируют геометрические параметры

Прогиб центральной точки требует дополнительных контрольно-
измерительных приборов. Результаты чувствительны к геометрическим параметрам образца и скорости деформации.

Отношение пролета к ширине, возможно, будет необходимо увеличивать для слоистых полимерных композитов с высокой прочностью при растяжении относительно прочности при плоскостном сдвиге

Стандартное отношение пролета к толщине составляет 32:1. При четырехточечном нагружении точки нагружения установлены на расстоянии, равном половине расстояния между точками опоры. Разрушение может происходить под воздействием растяжения, сжатия, сдвига или их сочетания

Методы испытаний на трещиностойкость (вязкость разрушения)

ГОСТ Р 56815

Удельная работа расслоения в условиях отрыва

Образец с предварительно выполненным на его конце расслоением, расположенным по центру толщины, нагружают отрывом. Подходит для однонаправленно-
армированных полимерных композитов.

Относительно устойчивый рост расслоения

Нагрузку прикладывают к образцу через петли

Образование трещин необходимо контролировать с обеих сторон образца

ГОСТ 33685

Удельная работа расслоения

Испытание с постоянной скоростью нагружения на трехточечный изгиб образца в виде балки, на конце которой предварительно выполнено расслоение, расположенное по центру толщины.

Подходит для однонаправленно-
армированных композитов

Образцы должны быть шарнирно закреплены в точках нагружения.

Распространение трещин не всегда удобно для анализа. Сложное устройство нагружения

Точное выравнивание необходимо. Расчеты учитывают линейные упругие характеристики

ГОСТ Р 56740

Характеристика межслоевой вязкости разрушения

Образцы с предварительно нанесенной усталостной трещиной растягивают внецентренной нагрузкой.

Простота проведения испытания

Результаты действительны только для конкретного многослойного полимерного композита.

Характеристику межслоевой вязкости разрушения рассчитывают по нагрузке, соответствующей заданному значению нормализованного размера трещины

-

Метод испытаний

Измеренный показатель

Описание и преимущества

Недостатки

Примечание

Методы испытаний на сопротивление усталости при растяжении в плоскости армирования

ГОСТ Р 57143

Выносливость при циклическом растяжении

Используют образцы для испытания на растяжение по ГОСТ Р 56785 циклическим нагружением растяжения. Подходит для хаотично армированных и однонаправленно-
армированных полимерных композитов

Концентрация напряжения на накладках.

Требуется механическая обработка и приклеивание накладок к образцу

В зависимости от материала геометрические параметры образца могут изменяться.

Может потребоваться проведение предварительных испытаний для оптимизации параметров пластин и материалов

Методы испытаний на распространение усталостных трещин/прочность

ГОСТ Р 56793

Пиковая скорость высвобождения энергии деформации для расслоения типа I при циклической нагрузке, кривая (G-N)

Двухконсольный образец подвергают циклам перемещения на минимальное и максимальное расстояния с заданной частотой.

Позволяет определить значение

Не позволяет получить данные da/dN.

Также см. ограничения и замечания для ГОСТ Р 56815

-

Методы испытаний на ползучесть при растяжении

ГОСТ Р 57714

Относительное удлинение при растяжении во времени

Используют образец по ГОСТ Р 56800.

Легкость подготовки образца

Концентрация напряжения на радиусах закругления образца

Образец по ГОСТ Р 56800 подходит для композитов, армированных непрерывными волокнами; вместо него используют образец по ГОСТ Р 56785

Методы испытаний на ползучесть при изгибе

ГОСТ Р 57714

Относительная деформация крайних волокон при изгибе во времени

Используют образец по ГОСТ Р 56810.

Образец нагружают трехточечным или четырехточечным изгибом

Неоднозначная интерпретация результатов полимерных композитов, армированных непрерывными волокнами.

Результаты зависят от геометрических параметров образца и нагружения.

Многообразие видов разрушения

Широко не применяется при испытании полимерных композитов

Методы испытаний на ударную прочность при растяжении

ГОСТ Р 57734

Энергия удара

Относительно недорогая испытательная машина

Концентрация напряжения на радиусах закругления образца.

Маленькие образцы.

Измерительные приборы не требуются

Не подходит для полимерных композитов, армированных непрерывным волокном

Методы испытания на ударную прочность при изгибе

ГОСТ Р 57715

Энергия удара

Образец с надрезом.

Универсальность методов испытания

Измерительные приборы не требуются.

Различные виды разрушения.

Зависит от изменений геометрических параметров образца

Данное испытание позволяет определить структурные характеристики при ударе, а не свойства материала

Метод испытаний

Измеренный показатель

Описание и преимущества

Недостатки

Примечание

Методы испытаний на растяжение образцов с отверстием

ГОСТ 33375

Предел прочности на растяжение с открытым отверстием

Прямоугольная форма образца с открытым отверстием.

Процедура практически эквивалентна процедуре по ГОСТ Р 56785

Распространяется на слоистые композиты, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости

Установлены требования к форме образцов и видам разрушений

ГОСТ 33377

Предел прочности при растяжении с заполненным отверстием

Прямоугольная форма образца с заполненным отверстием.

Процедура и образец практически эквивалентны указанным в ГОСТ Р 56785, ГОСТ 33375

То же, что и для ГОСТ 33375

То же, что и для ГОСТ 33375. Приведены указания по допускам к размерам отверстий, моменту затягивания болтов

Метод испытаний на сжатие образцов с отверстием

ГОСТ Р 56788

Прочность при сжатии

Метод испытания заключается в сжатии образца с отверстием с постоянной скоростью деформирования до момента разрушения.

В качестве захватов применяются либо гидравлические захваты с губками, либо плоские опорные плиты

Метод распространяется на слоистые композиты, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости

Установлены требования к форме образцов и видам разрушений

ГОСТ 33377

Предел прочности при растяжении с заполненным отверстием

Прямоугольная форма образца с заполненным отверстием.

Процедура и образец практически эквивалентны ГОСТ Р 56788

То же, что и для ГОСТ Р 56788

То же, что и для ГОСТ Р 56788. Приведены указания по допускам к размерам отверстий, моменту затягивания болтов

Метод испытаний на сопротивление усталости образцов с отверстием

ГОСТ Р 57569

Циклическая долговечность

Испытания образца на многократное растяжение или сжатие, или растяжение - сжатие при заданных напряжении и частоте

То же, что и для ГОСТ 33375 и ГОСТ Р 56788.

Жесткость образца контролируют экстензометром, который необходимо снимать с образца во время усталостного нагружения

То же, что и для ГОСТ 33375 и ГОСТ Р 56788

Методы испытаний болтовых соединений

ГОСТ Р 57727

Условная прочность на смятие

Два метода: растяжение и сжатие

Не учитываются разная геометрия крепления, усилия затяжки. Не определяется деформация отверстия

Не рекомендуется для испытания полимерных композитов, армированных непрерывными волокнами

ГОСТ 33498

Предел прочности на смятие

Метод состоит в кратковременном испытании на растяжение или сжатие образца в виде пластины прямоугольного сечения с одним отверстием (или двумя отверстиями) через цилиндрический стержень (или стержни), вставленный в это отверстие (отверстия).

Применяют образцы разной конфигурации

Метод распространяется на слоистые композиты, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости.

Результаты испытаний зависят от конфигурации образца, усилия затяжки, предварительной нагрузки.

Результаты испытаний учитывают только при разрушении установленных типов

Устанавливают требования к:

- конфигурации образцов;

- усилию затяжки;

- типу прилагаемой нагрузки;

- предварительной нагрузке;

- виду разрушения

ГОСТ Р 57047

Характеристики сопротивления усталости

Образец и оборудование в соответствии с ГОСТ 33498.

В ходе нагружения контролируют деформацию отверстия в различных конфигурациях соединений и при различных условиях нагружения

То же, что и для ГОСТ 33498. В случае с некоторыми испытаниями может требоваться снятие крепежной детали или изменение коэффициента квазистатического нагружения для контроля деформации отверстия

То же, что и для ГОСТ 33498

ГОСТ Р 56790

Несущая/
трансферная реакция ламинатов

Кратковременное испытание на растяжение или сжатие образца в виде пластины прямоугольного сечения с двумя отверстиями через болты или цилиндрические стержни, вставленные в эти отверстия, или кратковременное испытание на растяжение или сжатие образца в виде двух соединенных при помощи двух болтов или цилиндрических стержней пластин прямоугольного сечения

Распространяется на слоистые композиты, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости.

Результаты испытаний в значительной степени зависят от конфигураций образцов и момента затяжки/
предварительной нагрузки крепежной детали.

Результаты испытаний учитывают только при разрушении установленных типов.

Требуется калибровка образцов и приспособлений для испытаний по методу В

Устанавливают требования к:

- конфигурации образцов;

- усилию затяжки;

- типу прилагаемой нагрузки;

- предварительной нагрузке;

- виду разрушения

ГОСТ Р 57867

Сопротивление вырыву крепежной детали

Две конфигурации образцов: метод А (приспособление сжимающего нагружения) - для отбора крепежных деталей, метод Б (приспособление растягивающего нагружения) - для анализа конфигураций соединений композитов

Распространяется на слоистые композиты, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости.

Результаты испытаний в значительной степени зависят от конфигураций образцов и характеристик крепежной детали

Приводит требования и указания по конфигурации образцов, допускам к отверстиям, характеристикам крепежных деталей, видам разрушения

Методы испытаний на сопротивление повреждению при ударе и статическом вдавливании

ГОСТ Р 56761

Твердость

Позволяет получить относительную величину твердости по зависимости "нагрузка - глубина вдавливания".

Твердомер Баркола является переносным, нагрузка прилагается вручную

Распространяется на пластмассы и полимерные композиты, армированные низкомодульным волокном.

Не регистрирует зависимость "сила -глубина вдавливания".

Не оценивает конечное состояние повреждения

Применяют индентор с плоским наконечником

ГОСТ Р 56794

Стойкость к разрушению под воздействием концентри-
рованной квазистати-
ческой вдавливающей нагрузки (кривые зависимости контактного усилия от смещения индентора, глубина вмятины, место разрушения)

Образец подвергают статическому точечному нагружению. Испытывают свободно-опертые образцы и образцы, лежащие на твердом основании.

Позволяет получить значения энергии удара и смещения индентора

Распространяется на композиты с полимерной матрицей, армированные непрерывными волокнами.

Метод испытания не учитывает эффекты от динамического воздействия. Узкий диапазон допустимых значений толщины образца

Используют полукруглый индентор диаметром 12,7 мм. Метод испытаний часто используют для отождествления состояний разрушения, вызванных динамическим воздействием.

Стойкость к повреждениям определяют количественно в отношении получившегося размера и типа повреждения в образце. Линейная характеристика повреждения является функцией, исследуемой в испытании конфигурации; нельзя проводить сравнения между материалами, если не используют идентичные исследуемые конфигурации и условия испытаний

ГОСТ 33496

Сопротивление повреждению при ударе падающим грузом

Сущность метода заключается в повреждении образца ударом свободно падающего груза с наконечником полусферической формы. В качестве образцов используют прямоугольные пластины. Ударное повреждение оценивается размером отпечатка и характеризуется типом повреждения образца.

Применяют копер, оборудованный аппаратурой по считыванию контактной силы, позволяющий получить уравнение зависимости скорости, перемещения и поглощенной энергии от времени

Метод распространяется на слоистые полимерные композиты, армированные непрерывными волокнами, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости.

Результаты испытаний зависят от массы и диаметра копра, высоты падения и других параметров.

Узкий диапазон допустимой толщины образца

Ударник имеет гладкий полусферический наконечник бойка диаметром 16 мм

ГОСТ 33495

Предел прочности при сжатии после удара, деформация при сжатии после удара, модуль упругости при сжатии после удара

Испытание на одноосное сжатие с постоянной скоростью деформирования образца с ударным повреждением. Образец полимерного композитного материала (ПКМ) в виде пластины прямоугольного сечения до приложения сжимающей нагрузки подвергается удару при помощи устройства (копра) для испытаний падающим грузом с ударником полусферической формы

Метод распространяется на слоистые полимерные композиты, армированные непрерывными волокнами, структура которых сбалансирована и симметрична относительно их срединной плоскости.

Результаты испытаний зависят от предварительного разрушения.

Узкий диапазон допустимой толщины образца

Первоначальный диаметр разрушения ограничивается половиной ширины образца

Методы испытаний на межслоевую вязкость разрушения

ГОСТ Р 56740

Характеристика межслоевой вязкости разрушения

Образец с предварительно нанесенной усталостной трещиной растягивают внецентренной нагрузкой.

Простота проведения испытания

Результаты действительны только для конкретного слоистого полимерного композита

-

Методы испытаний композитных стержней

ГОСТ 32492

Прочность при растяжении композитных стержней

Для исключения разрушения образцов в зажимах стержни, как правило, оснащают испытательными муфтами.

Номинальную площадь поперечного сечения определяют объемным методом и вычисляют среднеарифметическое значение.

-

Предел прочности, модуль упругости, относительное удлинение

Нагружают образец перерезающей силой, воздействующей на два параллельных сечения.

Используют для определения прочности стержней при сдвиге, происходящем вдоль трещин и границ соединения в бетоне

Диаметр образцов ограничен используемым приспособлением для испытания

-

Методы испытаний слоистых полимерных композитов, используемых для усиления строительных конструкций

ГОСТ Р 57267

Характеристики прочности при растяжении (несущую способность на единицу ширины, жесткость на единицу ширины)

Предусматривает изготовление ламинатов контактным формованием.

Испытания проводят по ГОСТ Р 56785

Из-за значительного варьирования толщины слоистых композитов в расчете учитывают только ширину

-

ГОСТ Р 57067

Прочность на сдвиг соединения внахлест

Кратковременное испытание образца на растяжение, при котором определяют кажущуюся прочность на сдвиг соединения внахлест.

Испытания проводят по ГОСТ Р 56785.

В основном применяют для определения минимальных требований к длине соединения внахлест для полимерных композитов, изготовленных контактным формованием, армированных непрерывными волокнами или штапельными волокнами

Результаты испытаний применимы только к соединению внахлест.

Прочность может зависеть от изгиба волокон в соединении и сопутствующего эксцентриситета нагружения

Приведено подробное описание подготовки образцов и примеры разрушений образцов

ГОСТ Р 57048

Предел прочности на отрыв

Измеряют нагрузку, действующую перпендикулярно к поверхности полимерного композита, нанесенного на бетонное основание.

Применяют для контроля качества полимерных композитов и клея

Результаты зависят от выравнивания испытательной установки, эксцентриситета нагружения и однородности образцов

Могут наблюдаться несколько типов разрушений

Метод испытаний

Измеренный показатель

Описание и преимущества

Недостатки

Примечание

Методы испытаний на сжатие в плоскости армирования внешних слоев "сэндвич"-конструкций

ГОСТ Р 56809

Предел прочности при сжатии

Прямоугольный образец.

Простота проведения испытания

Результаты испытаний зависят от эксцентриситета прикладываемой нагрузки.

В отдельных случаях может потребоваться применение накладок или заливка смолы, чтобы избежать разрушения краев образца

Возможно сочетание нескольких видов разрушения.

К допустимым видам разрушения относят изгиб внешнего слоя, сжатие внешнего слоя, образование углублений на внешнем слое, сжатие или сдвиг внутреннего слоя

Методы испытаний на растяжение перпендикулярно к плоскости армирования внешних слоев
"сэндвич"-конструкций

ГОСТ Р 56783

Предел прочности на растяжение перпендикулярно к плоскости "сэндвич"-
конструкции

К образцу "сэндвич"-
конструкции прикладывают одноосное растягивающее усилие перпендикулярно к плоскости образца.

Усилие передают на образец через нагружающие блоки большой толщины, которые склеивают с внешними слоями "сэндвич"-
конструкции или непосредственно с внутренним слоем

Результаты испытаний зависят от выравнивания системы и эксцентриситета нагружения.

Результаты испытаний зависят от качества подготовки клея и поверхностей в зоне склеивания нагружающих блоков

Результаты испытаний не учитывают, если разрушение происходит по границе соединения нагружающего блока и материала внешнего слоя образца

Методы испытаний на сжатие перпендикулярно к плоскости армирования внешних слоев
"сэндвич"-конструкций

ГОСТ Р 56816

Предел прочности при сжатии, перпендикулярно к плоскости образца, модуль упругости при сжатии перпендикулярно к плоскости образца

Нагружают образец, квадратного или круглого сечения сжимающей нагрузкой, перпендикулярной к плоскости образца.

Не требуются специальные приспособления

Результаты зависят от эксцентриситета прикладываемой нагрузки и равномерности толщины образца.

Может потребоваться пропитать смолой поверхность образца или использовать материал внешнего слоя "сэндвич"-конструкций, чтобы исключить локальное разрушение образца

Необходимо указывать, для какого образца получены результаты (с обработанной поверхностью или нет)

ГОСТ Р 56772

Перемещение активного захвата во время смятия, предел прочности при смятии

Нагружают образец сотового материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций
сжимающей нагрузкой, действующей перпендикулярно к плоскости склеивания торцов сот материала внутреннего слоя с материалом внешних слоев "сэндвич "-конструкции

Распространяется на сотовый материал внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций.

Результаты зависят от эксцентриситета прикладываемой нагрузки и равномерности толщины образца

Проводят предварительное смятие образца, если это требование установлено в нормативном документе или технической документации на изделие

Методы испытания на сдвиг

ГОСТ Р 56651

Предел прочности при сдвиге, модуль сдвига, напряжение при сдвиге, относительная деформация, условная прочность при сдвиге

Испытания образцов, изготовленных из "сэндвич"-
конструкции, растягивающей или сжимающей нагрузкой, действующей в плоскости, параллельной плоскости внешних слоев "сэндвич"-
конструкции

Образцы приклеивают к пластинам фиксирующих устройств.

Результаты испытаний зависят от подготовки клея и поверхностей в зоне склеивания нагружающей пластины.

Результаты испытаний зависят от выравнивания системы, эксцентриситета нагружения и изменения толщины образца

Не позволяет создавать "чистый сдвиг", но при этом вторичное напряжение минимально

ГОСТ Р 56791

Предельное напряжение при сдвиге внутреннего слоя образца, модуль упругости при сдвиге внутреннего слоя образца

Образец прямоугольной формы.

Легкость изготовления и испытаний образца.

Трехточечная и четырехточечая схемы нагружения.

Жесткость при сдвиге внутреннего слоя образца можно определить по ГОСТ Р 56798

Метод ограничивается изгибом в одной плоскости.

В разрушениях обычно превалируют концентрация напряжений и вторичные напряжения в точках нагружения, особенно в случае с внутренним слоем образца небольшой плотности и тонкими внешними слоями образца.

Рассчитывают геометрические параметры образцов

Результат испытания не учитывают, если произошло разрушение внешнего слоя образца до разрушения внутреннего слоя или отслоения материала внутреннего слоя от материала внешнего слоя.

При испытании на определение модуля упругости при сдвиге рекомендуемое соотношение пролета и глубины >20:1.

Соотношение толщины материала внешнего слоя образца и толщины материала внутреннего слоя образца должно быть не более 0,1

ГОСТ Р 57049

Напряжение при сдвиге

Образец и оборудование - по ГОСТ Р 56651, за исключением того, что внутренний слой образца непосредственно приклеивают к пластинам фиксирующего устройства

То же, что и для ГОСТ Р 56651.

Не разрушившиеся образцы испытывают для определения остаточной прочности

То же, что и для ГОСТ Р 56651

Методы испытаний на изгиб

ГОСТ Р 56680

Предельное напряжение при растяжении или сжатии, хордовый модуль при сжатии, жесткость при изгибе

Образец прямоугольной формы.

Простота изготовления образца и методика проведения испытания.

Стандартная схема нагружения при четырехточечном изгибе.

Жесткость при изгибе можно определить по ГОСТ Р 56798

Метод ограничивается изгибом в одной плоскости. В разрушениях обычно превалируют концентрация напряжений и вторичные напряжения в точках нагружения, особенно в случае с материалом внутреннего слоя небольшой плотности и внешними слоями образца. Геометрические параметры образца требуют проверки допустимости теории изгиба многослойной однопролетной балки. Для получения необходимого типа разрушения образцы должны быть тщательно рассчитаны

Результат испытания не учитывают, если произошло разрушение внутреннего слоя образца до разрушения внешнего слоя или отслоения материала внутреннего слоя от материала внешнего слоя. Соотношение толщины материала внешнего слоя образца и толщины материала внутреннего слоя образца должно быть не более 0,1

ГОСТ Р 56681

Предел прочности при сжатии, напряжение при сжатии, деформация при сжатии, хордовый модуль

"Сэндвич"-балку подвергают четырехточечному изгибу до разрушения материала внешнего слоя.

Простота испытательного оборудования в сравнении с другими испытаниями на сжатие

В качестве армирующего наполнителя материалов внешнего слоя "сэндвич"-
конструкций используют высокомодульные непрерывные волокна.

Дорогостоящий образец. Для получения значений деформации при разрушении требуются тензодатчики сопротивления

Необходимо принимать меры, чтобы не допустить разрушения внутреннего слоя.

Узкие образцы (шириной 25 мм).

Метод может быть неприменим к полимерным композитам, армированным кордной тканью или плетеными материалами

ГОСТ Р 56774

Двухмерные механические характеристики при изгибе (жесткость при сдвиге, жесткость при изгибе)

Образец нагружают распределенной нагрузкой и измеряют изгиб и растяжение.

Схема испытания и применяемое оборудование позволяют контролировать прикладываемую нагрузку.

Разрушение образца начинается не на кромках. Размеры образцов позволяют изучать производственные дефекты и технологические параметры

Для изучения механики разрушения и другого анализа качественных характеристик "сэндвич"-конструкций используют только небольшие прогибы образцов. Результаты в большой степени зависят от условий на краях пластины и распределения давления. Относительно большие геометрические параметры образца и опорного приспособления

Предупреждения, относящиеся к ГОСТ Р 56680, могут относиться и к ГОСТ Р 56774. Тем не менее этот метод не ограничен испытаниями "сэндвич"-
конструкций; ГОСТ Р 56774 может быть использован для получения свойств при двухмерном изгибе любых пластин квадратной формы. Распределение нагрузки обеспечивает водонаполненный эластичный баллон. Отношение расстояния между точками опоры к средней толщине образца должно составлять от 10 до 30

ГОСТ Р 56784

Ползучесть при изгибе

Образец подвергают трехточечному изгибу

В разрушениях обычно превалируют концентрация напряжений и вторичные напряжения в точках нагружения. Для получения необходимых разрушений образцы должны быть тщательно рассчитаны

Нагрузку создают посредством системы рычагов

Методы испытаний материалов внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций

ГОСТ Р 56654

Плотность материалов внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций

Образец с прямоугольной или квадратной площадью поперечного сечения

Результаты испытаний зависят от длины, ширины и толщины образца

-

ГОСТ Р 56764

Толщина материала внутреннего слоя

Измеряют толщину материала внутреннего слоя образца "сэндвич"-
конструкции толщиномером роликового или дискового типа

Результаты испытаний зависят от давления, прилагаемого в ходе измерения

-

ГОСТ Р 56652

Водопоглощение материалов внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций

Образец с прямоугольной или квадратной площадью поперечного сечения.

Предусматривают два метода испытаний: при суточном погружении и при повышенной температуре

Результаты чувствительны к воде, впитанной на поверхностях

В случае с образцами, впитывающими воду на поверхностях, их можно окунать в спирт, который затем должен испариться

ГОСТ Р 56739

Миграция воды в сотовом материале внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций

Приклеивают материал с сотовым заполнителем к прозрачной грани, сверлят отверстие через одну грань к отдельной ячейке заполнителя, затем заполняют соты водой, при этом подвергая заполненную ячейку постоянному гидростатическому давлению путем поддержания указанной высоты водяного столба; затем измеряют количество воды, перенесенное в образец с сотовым заполнителем в течение 24 ч

Результаты испытаний чувствительны к проницаемости прозрачной грани и клея.

Для обеспечения неизменного давления необходим постоянный напор воды

Миграцию воды рассчитывают по массе или объему

ГОСТ Р 56763

Предел прочности на растяжение в узлах сотового материала внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций

К образцу прикладывают одноосное растягивающее усилие параллельно плоскости образца. Усилие передается на образец через штыри, размещенные в ряду ячеек в верхней и нижней частях образца

Результат испытаний зависит от точности центрирования образца, прочности при расслоении нагруженного материала внутреннего слоя, эксцентриситета. При разрушении концентрация напряжения может происходить в точках приложения нагрузки

-

ГОСТ Р 56678

Стабильность размеров материала внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций

Измеряют расстояние между заданными точками до и после нагрева и охлаждения.

Стабильность размеров сотового материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций
характеризуется величиной изменения расстояний

Требуется точное геометрическое измерение деформации материала внутреннего слоя после теплового воздействия

Для облегчения процесса измерения деформации рекомендуется заливать выбранные ячейки смолой или клеем

ГОСТ Р 56661

Коэффициент Пуассона

Образец квадратной формы.

Образец сотового материала внутреннего слоя "сэндвич"-
конструкций сгибают вокруг цилиндра таким образом, чтобы получить антикластический изгиб, и измеряют его параметры

Требуются точные измерения прогиба сотового материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций

-

Метод испытаний

Измеренный показатель

Описание и преимущества

Недостатки

Примечание

Методы испытаний армирующих наполнителей

ГОСТ 33599

Плотность высоко-
модульных углеродных волокон

Метод определения плотности высокомодульных углеродных волокон

-

-

ГОСТ Р 57685

Жгут из непрерывных углеродных и графитовых волокон, предел прочности при растяжении жгута,
модуль упругости жгута

Метод заключается в разрушении образца под действием постоянной растягивающей нагрузки

Испытания требуют тщательной подготовки образца. Используемая для пропитки смола может влиять на результаты испытания

-

ГОСТ 33598

Термоокисли-
тельное сопротивление

Метод определения термоокисли-
тельного сопротивления под воздействием высокой температуры среды.

Проведение испытаний: при температуре 375°С в течение 24 ч и при температуре 315°С в течение 500 ч

-

Определяют термоокисли-
тельное сопротивление углеродных волокон, предназначенных для использования в горячих средах

Метод испытаний матрицы (смолы)

ГОСТ Р 57713

Плотность

Определение плотности пластмасс погружением.

Легкость подготовки образца и испытания

Некоторые образцы могут быть подвержены воздействию воды; возможны альтернативные иммерсионные жидкости

-

ГОСТ 15139

Плотность

Определение плотности пластмасс методом градиентной колонки

-

Как правило, используют для пленок и материалов покрытий

ГОСТ Р 57694

Характеристики при отверждении

Метод испытания на определение характеристик отверждения пластмасс путем измерения динамических механических свойств

-

-

Методы определения степени отверждения

ГОСТ Р 56658

Текучесть смолы

Метод заключается в испытании образца при одной из заданных температур в прессе горячего прессования и определении текучести смолы

Распространяется на препреги, представляющие собой предварительно пропитанные эпоксидной смолой углеродные волокна

-

ГОСТ Р 56659

Время гелеобразования

Метод испытания на определение времени гелеобразования образца квадратной формы

Распространяется на препреги из эпоксидной смолы и углеродного волокна

-

Методы определения содержания исходных компонентов в композите

ГОСТ Р 56782

Содержание смолы, наполнителя, армирующего наполнителя

Метод определения содержания компонентов препрега экстракцией Сокслета

Ограничивается препрегами

Не подходит для отвержденных композитов

ГОСТ Р 56682

Объем матрицы, армирующего наполнителя, пустот

Метод заключается в растворении в различных химических соединениях или сжигании матрицы композита.

Распространяется на композитные материалы с полимерной или металлической матрицей, армированной волокном

-

Методы гидролиза смолы предназначены в основном для отвержденных термореактивных матриц, но могут также подходить для некоторых термопластичных матриц, а также препрегов, которые не соответствуют требованиям других методов испытания

ГОСТ Р 56796

Содержание смолы

Определяют изменение массы препрега после растворения в органических растворителях или сжигании смолы в препреге

Ограничивается препрегами

Не подходит для отвержденных композитов

ГОСТ Р 56789

Содержание летучих веществ

Метод заключается в установлении изменения массы образца для испытаний при его нагревании при заданной температуре в течение заданного времени

Ограничивается препрегами. Ограничивается типами армирующих материалов, которые, по существу, не зависят от выбора температуры для извлечения летучих веществ из материала матрицы

Не подходит для отвержденных композитов

ГОСТ Р 56679

Содержание пустот

Метод заключается в определении содержания пустот в отвержденных композитах

Не распространяется на полимерные композиты, матрица которых сгорает не полностью при сжигании.

Может не распространяться на полимерные композиты, армированные металлическими, органическими волокнами или неорганическими волокнами, которые набирают или уменьшают массу в ходе испытания.

Не учитывается наличие наполнителя

В некоторых случаях предпочтительно испытание по ГОСТ Р 56682.

Низкая точность определения, если содержание пустот - не более 1%

ГОСТ Р 57042

Содержание смолы

Образец, помещенный в тигель, прокаливают и сжигают до появления золы и угля.

Легкость подготовки образца и испытания

Не учитывается наличие наполнителя

В некоторых случаях предпочтительно испытание по ГОСТ Р 56682.

Результат учитывается как содержание смолы при заданных ограничениях

Методы испытаний термофизических свойств

ГОСТ 15173

Кривые зависимости "тепловое расширение - температура", коэффициенты теплового расширения

Метод испытания на определение линейного теплового расширения пластмассовых материалов с коэффициентами расширения более 1·10/°С. Легкость подготовки образца и испытания. Подходит для композитов с волокном произвольной ориентации и непрерывным волокном

Ограничен диапазоном температур от минус 30°С до плюс 30°С

Этот метод испытания невозможно использовать для материалов с очень низким коэффициентом теплового расширения, например композитов, армированных однонаправленным графитовым волокном

ГОСТ Р 57708

Кривые зависимости "тепловое расширение - температура", коэффициенты теплового расширения

Метод испытания на определение линейного теплового расширения в диапазоне температур от минус 180°С до плюс 900°С с использованием дилатометров с кварцевым стеклом толкательного или трубчатого типа. Подходит для композитов с дискретным и непрерывным волокном заданной ориентации

-

Хорошо подходит для низких значений теплового расширения.

Обеспечивает более высокую точность, чем метод по ГОСТ 15173.

Точность значительно ниже, чем при определении по ГОСТ Р 57578

ГОСТ Р 57578

Кривые зависимости "тепловое расширение -
температура", коэффициенты теплового расширения

Метод испытания на определение теплового расширения жестких материалов с использованием интерферометра Майкельсона или Физо. Подходит для композитов с очень низкими значениями теплового расширения

-

Указанная точность не менее плюс 40 нм/м/К

ГОСТ Р 56754

Удельная теплоемкость

Используется дифференциальная сканирующая калориметрия

-

-

Методы определения температуры перехода

ГОСТ Р 55134, ГОСТ Р 55135, ГОСТ Р 56724

Температура стеклования ()

Метод испытаний на определение температуры стеклования полимеров методом дифференциального теплового анализа или дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Легкость подготовки образца и испытания

Не подходит для композитов с низким содержанием смолы

Связь между термически измеренной температурой перехода и механическими свойствами превращения не была должным образом установлена

ГОСТ Р 56801

Температура перехода, модуль упругости, податливость

Практические указания по определению температур перехода, модуля упругости и податливости пластмасс в диапазоне температур, частот или времени методами свободной вибрации, а также резонансной и нерезонансной вынужденной вибрацией.

Допускается использование образцов и методов нагружения различных конфигураций

Требует наличия специализированного оборудования

Для достижения наилучших результатов испытания необходимо проводить на неармированной смоле

ГОСТ Р 57739

Температура стеклования ( ДМА)

Образец в форме плоской прямоугольной полоски помещают в прибор для динамического механического анализа (ДМА) и подвергают его колебаниям с номинальной частотой 1 Гц и нагреву со скоростью 5°С/мин.

В целях сопоставления испытания могут проводиться как на сухих, так и на влажных образцах (с заданной влажностью)

Требует наличия специализированного оборудования.

Результаты зависят от частоты колебаний, интенсивности нагрева, а также геометрических параметров образца/
конфигурации испытания

Метод испытаний распространяется на полимерные композиты, армированные непрерывными ориентиро-
ванными высокомо-
дульными волокнами.

Одно из основных направлений армирования в образце должно быть ориентировано по продольной оси образца и быть параллельным длине образца

Методы определения влагосодержания/влагопоглощения. Кондиционирование

ГОСТ Р 56762

Процентное изменение массы поглощения/
десорбции, исходное (базовое) влаго-
содержание, потеря массы в процентном выражении, содержание равновесия по влаге, диффузионная способность

Испытание предполагает гравиметрический способ анализа, благодаря которому контролируют изменение с течением времени, происходящее со средним влагосодержанием образца путем измерений общего изменения массы образцов.

Применяют для кондиционирования испытательных образцов перед проведением испытаний по другим методам

Для многих материалов требуется длительный период кондиционирования

-

ГОСТ 4650

Масса воды, поглощенной образцом

Определение массы воды, поглощенной образцом в результате пребывания его в воде в течение точно установленного времени при определенной температуре

Шкала взвешивания не зависит от характеристик диффузии материала

-

ГОСТ 12423

Отсутствует

Кондиционирование пластмасс перед испытаниями

Увеличение массы не отслеживают

Не рекомендуется использовать для кондициони-
рования композитов

ГОСТ 4650

Массовая доля воды, поглощенная образцом, в процентах

Определение массы воды, поглощенной образцом в результате пребывания его в воде в течение точно установленного времени при определенной температуре

При ограниченных указаниях по выбору параметров возможны несколько вариантов кондиционирования

-

Методы испытаний на стойкость при воздействии влаги и тепла

ГОСТ Р 57695

Стойкость к указанному воздействию

Образцы подвергают воздействию влаги и тепла в течение заданной продолжительности испытаний, после чего определяют стойкость к указанному воздействию по изменению характерного показателя

Не предусматривается корреляция с результатами испытаний естественных климатических факторов

Устанавливает два метода испытаний на старение "сэндвич"-
конструкций

Методы испытаний на химическую стойкость

ГОСТ Р 56818

Измеренная твердость по Барколу.

Остаточная прочность на изгиб и упругость, масса и толщина

Метод испытания на химическую стойкость термореактивных смол.

Легкость подготовки образца и испытания.

Гибкие условия воздействия

Единственное механическое испытание - это испытание на изгиб.

Увеличение массы не отслеживают.

Стандартное время или температуры воздействия не указываются

Используемые химические вещества, время и температуру воздействия пользователь определяет по своему усмотрению

ГОСТ 12020

Изменения: массы, толщины, внешнего вида образца, прочности при растяжении, модуля растяжения

Практические указания по оценке стойкости пластмасс к реактивам.

Стандартное время и температура воздействия заданы в качестве отправной точки

-

Более длительные периоды воздействия могут быть более предпочти-
тельными

Обозначение ссылочного
национального, межгосударственного
стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование ссылочного стандарта АСТМ

ГОСТ 4650-2014
(ISO 62:2008)

*

ASTM D570-98 "Стандартный метод испытаний для водопоглощения пластмасс"

ГОСТ 4651-2014
(ISO 604:2002)

*

ASTM D695-15 "Стандартный метод испытаний для сжимающих свойств твердой пластмассы"

ГОСТ 12020-72

*

ASTM D543-14 "Стандартная практика для оценки устойчивости пластических масс к химическим реагентам"

ГОСТ 12423-2013
(ISO 291:2008)

*

ASTM D618-13 "Стандартная практика для кондиционирования пластмасс для тестирования"

ГОСТ 15139-69

*

ASTM D1505-03 "Стандартный метод испытаний для плотности пластмасс в градиенте плотности"

ГОСТ 15173-70

*

ASTM D696-03 "Стандартный метод испытаний для коэффициента линейного теплового расширения пластмасс от минус 30°С до плюс 30°С с помощью кварцевого дилатометра"

ГОСТ 32492-2015

*

ASTM D7617/D7617M-11 "Стандартный метод испытаний для поперечного сдвига прочности армированной волокном полимерной матрицы составных стержней"

ASTM D7205/D7205M-06(2011) "Стандартный метод испытаний для прочности при растяжении армированной волокном полимерной матрицы составных стержней"

ГОСТ 32656-2014
(ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009)

*

ASTM D5083-10е1 "Стандартный метод испытаний для прочности при растяжении армированных термореактивных пластмасс с использованием прямосторонних образцов"

ГОСТ 32658-2014
(ISO 14129:1997)

*

ASTM D3518/D3518-13 "Стандартный метод испытаний для плоскостного сдвига полимерной матрицы композитных материалов при растяжении под углом ±45°"

ГОСТ 32794-2014

*

ASTM D883 "Пластмассы. Терминология"

ГОСТ 33375-2015

NEQ

ASTM D5766/D5766M-11 "Стандартный метод определения прочности при растяжении образцов слоистых композитных материалов с полимерной матрицей со сквозным отверстием"

ГОСТ 33377-2015

NEQ

ASTM D6742/D6742M-12 "Стандартные практические указания по испытаниям на растяжение и сжатие образцов с заполненным отверстием многослойных композитных материалов с полимерной матрицей"

ГОСТ 33495-2015

NEQ

ASTM D7137/D7137M-12 "Стандартный метод испытаний для определения остаточной прочности на сжатие поврежденных пластин композиционных материалов с полимерной матрицей, армированных волокном"

ГОСТ 33496-2015

NEQ

ASTM D7136/D7136M-12 "Стандартный метод испытаний для определения повреждаемости композитных материалов с полимерной матрицей, армированных волокном, при падении груза"

ГОСТ 33498-2015

NEQ

ASTM D5961/D5961M-10 "Стандартная методика испытания на смятие композиционных слоистых материалов с полимерной матрицей"

ГОСТ 33519-2015

NEQ

ASTM D3410/D3410М-03(2008) "Метод испытаний на сжатие для композитных материалов с полимерной матрицей, имеющей безопорную решетку, при помощи нагружения со срезом"

ГОСТ 33598-2015

MOD

ASTM D4102-82(2008) "Стандартный метод определения термоокислительного сопротивления углеродных волокон"

ГОСТ 33599-2015

MOD

ASTM D3800M-11 "Стандартная методика испытаний плотности высокомодульных волокон"

ГОСТ 33685-2015

MOD

ASTM D6671/D6671M-06 "Стандарт на метод испытаний межслоевой вязкости разрушения по смешанной моде I + II для однонаправленных композитов с полимерной матрицей, армированных волокнами"

ГОСТ Р 55134-2012
(ИСО 11357-1:2009)

*

ASTM D3418-12 "Стандартный метод испытаний для переходных температур и энтальпий плавления и кристаллизации полимеров методом дифференциальной сканирующей калориметрии"

ГОСТ Р 55135-2012
(ИСО 11357-2:1999)

ГОСТ Р 56651-2015

MOD

ASTM С273/С273М-11 "Стандартный метод испытания свойств внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций при сдвиге"

ГОСТ Р 56652-2015

MOD

ASTM С272/С272М-12 "Стандартный метод определения водопоглощения материалов внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций"

ГОСТ Р 56654-2015

MOD

ASTM С271/С271М-11 "Стандартный метод определения плотности внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций"

ГОСТ Р 56658-2015

MOD

ASTM D3531/D3531M-11 "Стандартная методика определения текучести смолы для препрегов из углеродного волокна, пропитанного эпоксидной смолой"

ГОСТ Р 56659-2015

MOD

ASTM D3532/D3532M-12 "Стандартная методика испытаний. Время гелеобразования углеродного волокнисто-эпоксидного препрега"

ГОСТ Р 56661-2015

MOD

ASTM D6790-02(2007) "Стандартная методика испытаний. Метод испытаний для определения величины коэффициента поперечной деформации ячеистых заполнителей"

ГОСТ Р 56678-2015

MOD

ASTM D6772-02(2007) "Стандартный метод определения формоустойчивости заполнителей многослойных конструкций"

ГОСТ Р 56679-2015

MOD

ASTM D2734-09 "Стандартная методика для определения содержания пустот в армированных пластмассах"

ГОСТ Р 56680-2015

MOD

ASTM D7249/D7249M-12 "Стандартная методика определения свойств наружных поверхностей многослойных структур путем изгибания длинной балки"

ГОСТ Р 56681-2015

MOD

ASTM D5467/D5467M- 97(2010) "Определения механических характеристик при сжатии однонаправленно-армированных материалов испытанием на четырехточечный изгиб "сэндвич"-балки"

ГОСТ Р 56682-2015

MOD

ASTM D3171-11 "Стандартные методики определения содержания составных частей в композитных материалах"

ГОСТ Р 56724-2015
(ИСО 11357-3:2011)

*

ASTM D3418-12 "Стандартный метод испытаний для переходных температур и энтальпий плавления и кристаллизации полимеров методом дифференциальной сканирующей калориметрии"

ГОСТ Р 56739-2015

MOD

ASTM F1645/F1645M-12 "Стандартная методика испытаний миграции воды в материалах с сотовым заполнителем"

ГОСТ Р 56740-2015

MOD

ASTM Е1922-04(2010)е1 "Стандартный метод испытания межслоевой вязкости разрушения ламинатов и пултрузионных композитных материалов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 56754-2015
(ИСО 11357-4:2005)

*

ASTM Е1269-04 "Стандартный метод испытаний для определения удельной теплоемкости дифференциальной сканирующей калориметрией"

ГОСТ Р 56761-2015

MOD

ASTM D2583-13а "Стандартная методика испытаний определения твердости жестких пластиковых масс на вдавливание с использованием индентора по Барколу"

ГОСТ Р 56762-2015

MOD

ASTM D5229/D5229M-12 "Стандартный метод определения влагопоглощения и равновесного состояния композитных материалов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 56763-2015

MOD

ASTM С363/С363М-09 "Стандартный метод испытаний на прочность при растяжении узловой структуры материалов с ячеистым средним слоем"

ГОСТ Р 56764-2015

MOD

ASTM С366/С366М-11 "Стандартный метод измерения толщины материала внутреннего слоя "сэндвич"-конструкций"

ГОСТ Р 56772-2015

MOD

ASTM D7336/D7336M-12 "Стандартный метод испытаний свойств поглощения статической энергии материалов среднего слоя ячеистых слоистых конструкций"

ГОСТ Р 56774-2015

MOD

ASTM D6416/D6416M-01(2012) "Стандартный метод определения двумерных характеристик при изгибе "сэндвич"-конструкций под воздействием распределенной нагрузки"

ГОСТ Р 56782-2015

MOD

ASTM С613/С613М-97(2008) "Стандартная методика испытаний определения содержания составных частей в композиционных препрегах методом экстракции в аппарате Сокслета"

ГОСТ Р 56783-2015

MOD

ASTM С297/С297М-04(2010) "Стандартный метод испытаний на прочность на отрыв от поверхности обшивки панелей типа "сэндвич"

ГОСТ Р 56784-2015

MOD

ASTM С480/С480М-08 "Стандартный метод испытания ползучести при изгибе "сэндвич"-конструкций"

ГОСТ Р 56785-2015

MOD

ASTM D3039/D3039-08 "Стандарт на метод определения механических свойств при испытании на растяжение композитных материалов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 56786-2015

MOD

ASTM D3846-08 "Стандартный метод определения прочности при сдвиге в плоскости армированных пластмасс"

ГОСТ Р 56788-2015

MOD

ASTM D6484/D6484M-09 "Стандарт на метод определения прочности при испытании на сжатие образцов с открытым отверстием слоистых композитных материалов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 56789-2015

*

ASTM D3530M-97 "Стандартный метод определения содержания летучих компонентов в препрегах из композитных материалов"

ГОСТ Р 56790-2015

MOD

ASTM D7248/D7248M-12 "Метод испытаний на реакцию взаимодействия нагрузки/перепуска композитных материалов с полимерной матрицей при использовании образцов с двумя крепежными деталями"

ГОСТ Р 56791-2015

MOD

ASTM С393/С393М-11е1 "Стандартный метод испытания, применяемый для определения характеристик прочности на сдвиг заполнителей слоистых конструкций посредством изгиба балки"

ГОСТ Р 56793-2015

MOD

ASTM D6115-97(2011) "Стандартный метод определения начала распространения усталостного расслоения (тип I) в композитных материалах с полимерной матрицей, армированных однонаправленными волокнами"

ГОСТ Р 56794-2015

MOD

ASTM D6264/D6264M-12 "Стандартная методика испытаний измерений стойкости к повреждениям у композиционных материалов с полимерной матрицей, армированных волокном, под воздействием квазистатического нагружения сосредоточенной силой вдавливания"

ГОСТ Р 56796-2015

MOD

ASTM D3529M-10 "Стандартный метод определения содержания компонентов в композитных препрегах"

ГОСТ Р 56797-2015

MOD

ASTM D5449/D5449M-11 "Стандартная методика испытаний поперечных компрессионных характеристик цилиндров кольцевой намотки из композитов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 56798-2015

MOD

ASTM D7250/D7250M-06(2012) "Стандартная методика определения жесткости изгиба и сдвига "сэндвич"-балки"

ГОСТ Р 56799-2015

MOD

ASTM D5379/D5379M-12 "Стандартный метод определения характеристик прочности на сдвиг композитных материалов с помощью пластин с V-образным вырезом"

ГОСТ Р 56800-2015

MOD

ASTM D638-10 "Стандарт на метод определения механических свойств при испытании на растяжение пластмасс"

ГОСТ Р 56801-2015
(ИСО 6721-1:2011)

ASTM D4065-12 "Стандартная практика для пластмасс: Динамические механические свойства. Определение и отчет о процедуре"

ГОСТ Р 56805-2015
(ИСО 14125:1998)

*

ASTM D6272-02 "Стандартный метод испытания на определение эластичных свойств при изгибе неармированных и армированных пластмасс и электроизоляционных материалов методом четырехточечного изгиба"

ГОСТ Р 56809-2015

MOD

ASTM С365/С365М-11а "Стандартный метод испытаний определения предела прочности на сжатие параллельно плоскости "сэндвич"-конструкций"

ГОСТ Р 56810-2015

MOD

ASTM D790/790M-10 "Стандартный метод испытаний свойств при изгибе неармированных и армированных пластиков и электроизоляционных материалов"

ГОСТ Р 56812-2015

MOD

ASTM D6641/D6641М-09 "Стандартный метод определения характеристик при сжатии композитного слоистого материала с полимерной матрицей с использованием испытательной установки с комбинированной нагрузкой сжатия (CLC)"

ГОСТ Р 56813-2015

MOD

ASTM D5687/D5687M-95(2007) "Руководство для приготовления плоских составных панелей с указаниями по обработке с целью приготовления образцов"

ГОСТ Р 56815-2015

MOD

ASTM D5528-13 "Стандартная методика определения межслойной вязкости разрушения моды I однонаправленных композитов с полимерной матрицей, армированных волокном"

ГОСТ Р 56816-2015

MOD

ASTM С364/С364М-07(2012) "Стандартный метод испытаний на предел прочности на сжатие в направлении, перпендикулярном к торцу, панелей типа "сэндвич"

ГОСТ Р 56818-2015

MOD

ASTM С581-03(2008)Е1 "Стандартная методика испытаний определения химической стойкости термореактивных смол, используемых в конструкциях, армированных стекловолокном и предназначенных для жидких сред"

ГОСТ Р 57041-2016

MOD

ASTM D6415/D6415M-06а(2013) "Стандартный метод испытаний для измерения прочности криволинейной балки из композитного материала с полимерной матрицей, армированного волокнами"

ГОСТ Р 57042-2016

MOD

ASTM D2584-11 "Стандартный метод испытаний для определения потерь от прокаливания отвержденных армированных смол"

ГОСТ Р 57045-2016

MOD

ASTM D5450/D5450M-12 "Стандартный метод определения поперечных прочностных характеристик композитных трубчатых образцов, изготовленных методом кольцевой намотки"

ГОСТ Р 57047-2016

MOD

ASTM D6873/D6873M-08(2014) "Стандартный метод определения усталостной стойкости слоистых композитов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 57048-2016

MOD

ASTM D7522/D7522M-09 "Стандартный метод определения прочности на отрыв пластмасс, армированных волокном, сцепленных с бетонным основанием"

ГОСТ Р 57049-2016

MOD

ASTM С394/С394М-13 "Стандартный метод испытаний для определения усталостной прочности материалов внутреннего слоя "сэндвич"-панелей"

ГОСТ Р 57067-2016

MOD

ASTM D7616/D7616M-11 "Стандартный метод определения характеристик кажущейся сдвиговой прочности склеенных внахлест полимерных композитов, изготовленных методом ручной выкладки, используемых для упрочнения строительных конструкций"

ГОСТ Р 57143-2016

MOD

ASTM D3479/D3479M-12 "Стандарт на метод определения характеристик сопротивления усталости при растяжении образцов из полимерных композиционных материалов"

ГОСТ Р 57207-2016

MOD

ASTM D7078/D7078M-12 "Стандартный метод определения сдвиговых характеристик композиционных материалов при испытании образцов с V-образными надрезами"

ГОСТ Р 57267-2016

MOD

ASTM D7565/D7565M-10 "Стандартный метод определения механических характеристик при растяжении армированных волокном полимерных композитов, используемых для упрочнения строительных конструкций"

ГОСТ Р 57569-2017

MOD

ASTM D7615/D7615M-11 "Стандартная методика определения характеристики усталостной долговечности композитных ламинатов с полимерной матрицей"

ГОСТ Р 57578-2017

MOD

ASTM Е289-04(2010) "Стандартный метод определения линейного теплового расширения твердых тел при помощи интерферометрии"

ГОСТ Р 57685-2017

MOD

ASTM D4018-11 "Стандартные методы определения свойств углеродных и графитовых волокнистых прядей с непрерывным волокном"

ГОСТ Р 57694-2017

MOD

ASTM D4473-08 "Стандартный метод испытания пластмасс. Динамические механические характеристики. Поведение при отверждении"

ГОСТ Р 57695-2017

MOD

ASTM С481/С481М-08 "Стандартный метод испытаний на лабораторное старение конструкций типа "сэндвич"

ГОСТ Р 57708-2017

MOD

ASTM Е228-11 "Стандартный метод испытаний для линейного термического расширения твердых материалов с толкателем дилатометра"

ГОСТ Р 57713-2017

MOD

ASTM D792-13 "Стандартные методы испытаний для определения плотности и удельного веса (относительной плотности) пластмасс методом вытеснения жидкости"

ГОСТ Р 57714-2017

MOD

ASTM D2990-09 "Стандартные методы испытаний на ползучесть при растяжении, сжатии и изгибе, а также разрушение при ползучести для пластмасс"

ГОСТ Р 57715-2017

MOD

ASTM D256-10е1 "Стандартный метод испытания для определения ударной вязкости пластмасс по Изоду с использованием маятникового копра"

ГОСТ Р 57727-2017

MOD

ASTM 0953-10 "Стандартный метод испытаний на прочность на смятие пластмасс"

ГОСТ Р 57733-2017

MOD

ASTM D5448/D5448M-11 "Стандартный метод испытания на определение свойств при плоскостном сдвиге цилиндров из композитных материалов с полимерной матрицей кольцевой намотки"

ГОСТ Р 57734-2017

MOD

ASTM D1822-13 "Стандартный метод испытания на определение энергии ударного растяжения для разрыва пластмасс и электроизоляционных материалов"

ГОСТ Р 57739-2017

MOD

ASTM D7028-07(2015) "Стандартный метод определения температуры стеклования (DMA Tg) композиционных материалов с полимерной матрицей при помощи динамического механического анализа (ДМА)"

ГОСТ Р 57745-2017

MOD

ASTM D2344/D2344M-13 "Стандартный метод испытания для определения прочности композиционных материалов с полимерной матрицей и их слоистых материалов методом короткой балки"

ГОСТ Р 57778-2017

MOD

ASTM D4255/D4255M-15а "Стандартный метод испытаний свойств полимерной матрицы композитных материалов для плоскостного сдвига методом перекашивания пластины"

ГОСТ Р 57864-2017

MOD

ASTM D7291/D7291M-07 "Стандартный метод испытаний (при растяжении перпендикулярно к толщине образца) прочности на разрыв и модуля упругости композитного материала полимерной матрицы"

ГОСТ Р 57866-2017

MOD

ASTM D7264/D7264M-15 "Стандартный метод испытаний на изгиб свойств полимерных композитных материалов"

ГОСТ Р 57867-2017

MOD

ASTM D7332/D7332M-15а "Стандартный метод испытаний для измерения стойкости на вырыв полимерных композитов, армированных волокном"

* Не является гармонизированным.

Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:

- MOD - модифицированные стандарты;

- NEQ - неэквивалентные стандарты.

Структура настоящего стандарта

Структура стандарта ASTM Д4762-11а

*

4 Значение и применение

4 Подготовка образцов (5)

5 Подготовка стандартных образцов

5 Методы испытаний (6)

6 Стандартные методы испытаний

*

7 Стандартное представление данных

**

8 Ключевые слова

Приложение ДА Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного стандарта АСТМ

Приложение ДБ Оригинальный текст невключенных структурных элементов примененного стандарта АСТМ

Приложение ДВ Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов стандартам АСТМ использованным в качестве ссылочных в примененном стандарте АСТМ

Приложение ДГ Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем стандарта АСТМ

* Данный раздел исключен, так как носит поясняющий характер.

** Данный раздел приведен в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5 (пункт 5.6.2).

Примечания

1 Сопоставление структуры стандартов приведено начиная с раздела 4, так как предыдущие разделы стандартов и их иные структурные элементы идентичны.

2 После заголовков разделов настоящего стандарта приведены в скобках номера аналогичных им разделов стандарта АСТМ.

УДК 678.016:006.354

ОКС 83.140.20

Ключевые слова: полимерные композиты, методы испытаний, общие требования