GB T 28889-2012 复合材料面内剪切性能试验方法.pdf

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1、ICS 83. 120 Q 23 昌中华人民共和国国家标准GB/T 28889-2012 复合材料面内剪切性能试验方法Test method for in plane shear properties of composite materials 2012-11-05发布2013-06-01实施乎也丙丁户俨1吨。略地drffauv eMh庵志中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局唱士中国国家标准化管理委员会Q(.IJ GB/T 28889-2012 前言本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用ASTMD 7078/D 7078M-05(V型缺口轨道剪切复

2、合材料剪切性能试验方法。本标准与ASTMD 7078/D 7078M-05相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ASTM D 7078/D 7078M-05的章条编号对照一览表。本标准与ASTMD 7078/D 7078M-05相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(1)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。本标准起草单位z上海玻璃钢研究院有限公司。本标准主要起草人z张旭、姚辉、张汝光。I GB/T 28889-2012 复合材料面内

3、剪切性能试验方法1 范围本标准规定了纤维增强塑料面内剪切性能的试验设备、试样及其制备、试验条件、试验步骤及结果计算等。本标准适用于测定对称铺层的纤维增强塑料面内剪切强度、剪切模量及剪切应力-应变曲线。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T 3961 纤维增强塑料术语3 术语和定义GB/T 3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 残余应变剪切强度offset shear strength 以

4、设定的残余应变容限值为起点，以割线弹性模量为斜率作直线，与剪切应力应变曲线交点处的应力值。3.2 注z残余应变剪切强度用于确定材料应力-应变由线的近似线性限度，记作S这一定义中所包含曲线的非线性，既不认定也不排除材料已经损伤)。在没有适当依据以确定该设定参数值时，工程上通常采用0.2%应变值作为设定残余应变的容限值，对应的残余应变剪切强度记为r目川).在比较材料的残余应变剪切强度时，必须采用同样的残余应变容限值，见图1.割结弹性模量chord modulus of elasticity 在剪切应力-应变曲线上，以一小应变量为起点(建议取O.15% O. 25%)，取适当的应变增量通常取(0.4

5、士0.02)%J，其所对应的应力增量与该应变增量之比即为割线弹性模量，该模量视作初始弹性模量。3.3 极限剪切强度ultimate strength 5%剪切应变范围内的最大剪应力值。1 GB/T 28889-2012 15 50 45 -噜最大应力40 35 30 EUOU n404 崎皇RR锁国倒0.2%残余应变剪切强度10 2 a 剪应变1%4 5 6 图1模量、偏移强度图fJJJ4 原理将开有对称V型槽口的试样夹持在一对专用夹具上，通过试验机的拉伸在试样工作区内产生剪应力，最终使试样因剪切而破坏。注:试样带有V型槽口可以有效改善工作区内剪应力的均匀性。5试验设备5. 1 试验机按GB/

6、T1446规定。5.2 测量工具5.2. 1 游标卡尺z用于测量试样的宽度、厚度和V型槽直径，精确至0.01mm. 5.2.2 量角器z用于测量试样的V型槽角度，精确至10。5.3 应变测试仪采用电阻应变仪来测量应变。应变仪至少拥有4个通道，能够测量3%的应变。5.4 夹具夹具如图2所示。夹具应有足够刚度且能够稳定夹持试样，能确保上、下夹具的加载中心线通过两个V型槽口中心。说明21 试验机接口z2 固定块(对称); 5一-垫块螺钉s6-一应变片z3一一夹具螺钉I7一一试样。4 垫块对称h注，:螺钉用于给夹持齿面施加压力，垫块用于固定试样位置，具体装夹效果见图5.注2:垫块可使用硬塑料等具备一定

7、刚度的材料，以填充夹具间空隙.固2面内剪切夹具示意图6 试样及其制备6. 1 形状和尺寸6.1.1 V型槽口试样，具体尺寸见图3。6. 1.2 推荐试样厚度为2mm5 mm。90。圄3面内剪切试样GB/T 28889-2012 单位为毫米3 GB/T 28889-2012 试样制备6.2. 1 试样制备按GB/T1446规定。6.2.2 试样应对称铺层，即队/(2/(m，如900/00/00/90。铺层。6.2.3 如图4所示，试样的V型槽口应对称，且槽口线与加载中心线Y垂直。注g当板材X方向纤维多于Y方向纤维时，宜将板材旋转90。加工。6.2 YL 加载中心线试样加工方向示意图图4试样数量6

8、.3 每组有效试样不少于5个s试验条件7 按GB/T1446.规定。试验采用位移控制。试验步骤8. 1 检查试样外观，若试样有缺陷、尺寸或槽口方向不符合要求，应予以作废。8.2 按GB/T1446对试样进行收态调节.8.3 对试样编号，在槽口处测量3次宽度和厚度后取平均值，精确至0.01mm. 8.4 在试样中心贴应变片，应变片位于试样回宿中，两端加革轴的士45。方向，见图2。8.5先在一边的夹具上插入试样并在空隙处放上垫块，将试样移动至夹具中间位置，稍加拧紧夹具螺钉和垫块螺钉以固定试样(见图日，然后对载荷清零。8.6 连接应变仪，对应变清零。8. 7 将试样插入另一边的夹具并对称上紧所有夹具

9、螺钉，然后稍加拧松垫块螺钉使其能上下滑动。注2对夹具螺钉施加的扭力视试样的铺层和厚度而定，过大会导致非工作区破坏，过小则会发生滑动，通常施加的扭力为40N m-55 N m. 8.8 以2mm/min速度进行试验。8.9 试验过程中，同步记录载荷和应变值，直至试样破坏E若设备无法自动记录，可分级加载，级差为破坏载荷的5%10%。8. 10 试验过程中发生载荷忽然下降或试样发生破坏时，记录其载荷、应变和试样状况。8. 11 在非工作区发生破坏或非剪应力造成破坏时，应予作废。同批有效试样数量不足5个时，应另取8 试样补充或重作试验。图5面内剪切装夹型式9 计算9. 1 绘制剪切应力-应变曲线。9.

10、2 剪切应力按式(1)计算，剪切应变Y按式(2)计算，剪切模量G按式(3)计算z式中:r二F/Chb)Y=I11+ IE21 G=.!.y T一剪切应力，单位为兆帕(MPa); F 一一载布，单位为牛顿(N);h试样厚度，单位为毫米(mm);b 一一试拌槽口处宽度，单位为毫米(mm); -一一剪切应变;1，E2一一+45。和450方向应变值3G 剪切模量，单位为吉帕(GPa); .T 一一剪切应力增量，单位兆帕(MPa);.Y一一与剪切应力增量对应的剪切应变增量。9.3 计算割线弹性模量，按3.2定义取剪切应力、剪切应变值，按式(3)计算。9.4 计算残余应变剪切强度飞，按3.1定义取残余应变

11、容限值，由作图法得出。示例z图1中的残余应变剪切强度为t.D.2l=28 MPa 9.5 计算极限剪切强度飞，按式(1)计算。10 试验结果计算结果按GB/T1446规定，必要时给出za) 剪切应力，应变曲线sb) 若出现载荷下降状况，给出该点的剪切应力和剪切应变zGB/T 28889-2012 .( 1 ) ( 2 ) . . . ( 3 ) 5 GB/T 28889-2012 c) 割线弹性模量pd) 残余应变剪切强度及其残余应变容限取值Fe) 极限剪切强度，需要时给出相应试样状况如破坏或未破坏。11 试验报告试验报告按GB/T1446规定。 6 GB/T 28889-2012 附录A(资

12、料性附录)本标准与ASTMD 7078/D 7078M-05相比的结构变化情况本标准与ASTMD 7078/D 7078M-05相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况见表A.l.表A.1本标准章条编号与ASTMD 7078/D 7078M-05章条编号对照情况本标准章条编号对应的ASTM标准章条编号1 1.1第一句，5.1一1.1其他2 2 3. 1 3. 2. 4 I 3. 2. 4. 1 3.2 12.3.l 一3. 3 1a.l 3其他4 4 5 6.1-6. 1 5. 1 7.5 5. 2 7.1 ,7.3.7.4 5. 3 7.6 一一5. 4 7.5.4 6 8.2,8.3

13、一8.1 一9 7 10 8.1 ,8.2,8.3 11. 1 ,11.4 11.2.1-11.2.3 8.4 11.2.4 8.5 11.5 8.6 11. 6 8.7 11.7 8.8 11. 3. 1 ,11. 3. 2 8.9,8.10 11.8-11.10 8.11 6.5,8.1 9.1 11.9 9.2 12.1部分内容，12.2部分内容7 GB/T 28889-2012 表A.1 (续)本标准章条编号对应的ASTM标准章条编号9.3 12.3 9.4 12.4 9.5 12.1部分内容，12.2部分内容10 12.5 11 13 14 15 8 GB/T 28889-2012

14、附录B(资料性附录)本标准与ASTMD 7078/D 7078M-05的技术性差异及其原因表B.l给出了本标准与ASTMD 7078/D 7078M-05的技术性差异及其原因。表B.1本标准与ASTMD 7078/D 7078M自由的技术性差异及其原因本标准章条编号技术性差异原因一-二-一，删除关于本方法优势、试验材料、单位制ASTM标准是美国试验方法的推荐标1 和安全系数的描述准，和国内标准的形式不同，本标准是选适用范围由剪切性能修改为西内剪切取其中部分内容作为标准指导，删除它关性能于探讨和详细全面描述的部分未引用国外标准，引用国家标准GB/T1446 引用国家标准，便于标准使用者使用，2

15、其中参数基本相同，元明显技术差异，适和GB/T3961 应我国技术条件删除ASTMD 7078!D 7078M-05中的术不对基本术语进行定义，对原定义进行3 语3.2.1、3.2.1、3.2.3和3.2.5，增加割线意译，对其使用方法进行更明确定义和弹性模量和极限剪切强度定义说明删除ASTMD 7078/D 7078胁。5第5章，标准不宜出现有关探讨的内容将该章部分内容移至范围删除ASTMD 7078/D 7078M-05中的标准不宜出现有关介绍研发的内容6.1-6.4 5.1 简化描述同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件5.2 简化描述以具体设备替代该部分有关于应变片的使用探讨和

16、详5.3 简化描述细介绍，为适应我国标准格式，舍去其介绍和指导6 简化描述，删除8.3部分内容本标准仅涉及面内剪切，不包括关于其他剪切性能(如层间剪切的取样方式7 简化描述同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件删除8.4内容非强制性制样方法，主要为经验建议，删除具体制样方法及其相关内容删除9对设备刻度的要求元特殊表述含义，与设备要求有重复删除11.2. 1-11. 2.3 与后文的计算重复重新描述，以固定一边夹具，再插入另一8.5, 8.6 ,8.7 边代替了装夹完试样后，将夹具连接试简化操作验机9 GB/T 28889-2012 表B.1 (续)本标准章条编号技术性差异原因去除以破坏

17、时间为要求的试验时间，使8.8 删除11.3. 1应变控制，仅选取11.3.2位操作更简明，适应我国技术条件，因前文移控制要求的速度已规定使用位移控制，故对于应变控制不再规定8.9,8.10, 9.5 重新描述，合并工程剪应力和极限强度理解和表述更简单增加给出若出现载荷下降状况，给出该该损伤状态按要求被记录，但ASTM中10 未被要求在报告中给出，该数据指示了试点的剪切应力和剪切应变样的损伤，有比较重要的参考意义11 简化描述同GB/T1446的要求一致，适应我国技术条件10 NFON|NH阁。华人民共和国家标准复合材料面内剪切性能试验方法GB/T 28889-2012 国由* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)阿址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销香开本880X 1230 1/16 印张1字数18千字2013年5月第一版2013年5月第一次印刷* 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107书号:155066. 1-47057定价28889-2012 打印H期:2013年5月17日F002A