ГОСТ 33685-2015. Композиты полимерные. Метод определения удельной работы расслоения в условиях сдвига.

ГОСТ 33120 и композиты полимерные

Технология производства композитных полимеров предоставляет возможность создавать нагружаемые конструкционные элементы, которые превосходят аналоги из однородных материалов по жесткости и усталостному сопротивлению. Композиты устойчивы к атмосферным воздействиям, температурным колебаниям, коррозии. Варьирование связующих и армирующих компонентов позволяет разрабатывать конструкции и детали с запланированными характеристиками.

Однако именно соединение различающихся по свойствам составляющих нередко становится причиной преждевременного выхода композиционных изделий из строя из-за расслоений по площади адгезии. ГОСТ 33120-2014 регламентирует методики изучения сопротивляемости композитов расслаиванию под воздействием сдвигающих усилий.

Специфика исследования устойчивости композитов к сдвигающим нагрузкам

Прочностные показатели полимерных композитов обуславливают активность использования в производстве деталей механизмов, конструкционных элементов автомобильных, морских, авиационных транспортных средств. Но из-за многослойности материалы могут разрушиться при небольших по значениям деформационных изменениях. Во время резки и сверления в теле изделий могут появиться надрывы и расслоения, из-за которых параметры жесткости сокращаются на 60 % без визуально определяемых деформационных изменений.

Испытания, методику которых устанавливает ГОСТ 33120-2014, направлены на получение информации о сопротивляемости слоистых композитов. Тестированию подвергаются ПКМ с непрерывным волокнистым армированием. Сдвиг достигается посредством трехточечного изгиба образца, выполненного в форме балки с предварительно сформированной межслойной трещиной в одном из торцов заготовки.

Цель исследований заключается в измерении работы, затраченной на рост трещины в испытуемой пробе при продольном сдвиге. Численное значение удельной работы расслоения определяется как отношение суммарной упругой энергии, возникшей в образце при изгибе в 3-х точках, к бесконечно малому увеличению трещины по площади.

Последовательность лабораторных работ при моделировании изгиба слоистых ПКМ:

В приложении к стандарту ГОСТ 33120-2014 детально описана методика тестирования ПКМ с комбинированной нагрузкой. Усилия прилагаются по смешанным модам, предполагают исследование сопротивляемости на отрыв и продольный сдвиг. Регламентированный приложением метод применяется в основном для изучения характеристик изделий из стекловолокна и композитов с клеевым связующим компонентом.

Лабораторные установки и атрибуты для испытаний по ГОСТ 33120-2014

Изучение сопротивляемости ПКМ расслоению при деформировании изгибом для получения достоверных сведений о вязкости межслойного разрушения проводится с использованием следующих машин и вспомогательных приспособлений:

• Универсальная испытательная машина МИМ. Многозадачная техника воспроизводит все вариации нагружений, которые воздействуют на изделия, детали, конструкции в статическом режиме. Для высокоточной регистрации показаний испытательная машина снабжена микропроцессорным управлением, для мониторинга результатов в текущем времени – графическим дисплеем. Автоматический сбор, обработка, транспортировка полученной информации в ПК лаборанта производится при подключении к установке модуля БСПД – эксклюзивной разработки высококлассных специалистов компании «ГОСТ».
• Комплект для трехточечного изгиба. Вспомогательное приспособление для моделирования изгибающей нагрузки с приложением в трех нагружаемых зонах включает две опоры, устанавливаемые на фиксированном расстоянии, и оправку, которая передает давящее усилие при перемещении подвижной траверсы.
• Датчики прогиба. Электронные устройства мгновенно реагируют на деформационные изменения, регистрируют величину прогиба. Приборы фиксируют смещения относительно точки контакта пробы с измерительным щупом.

В выборе технических средств, необходимых для испытаний ПКМ по регламенту ГОСТ 33120, готовы помочь эксперты компании «ГОСТ».