GB T 16778-1997 纤维增强塑料结构件失效分析一般程序.pdf

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1、ICS 91.100. 40 Q 23 GB 中华人民共和国国家标准G B / T 1 6 7 7 8 - 1 9 9 7 纤维增强塑料结构件失效分析一般程序General procedure of failure analysis for fiber reinforced plastic structural products 1997-05-06发布1997-11-01实施国家技术监督局发布GB/T 1 6778 - 1 997 前对于纤维增强塑料结构件的失效分析，目前既无国外同类标准，也无国内类似标准。本标准是根据纤维增强塑料结构件本身固有的特点，在广泛地调研，征求意见，进行有关验证试验

2、，参阅国内外有关标准、方法、资料的基础上制定出来的。本标准由国家建筑材料工业局提出，由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。本标准由北京航空航天大学负责起草。本标准主要起草人:徐修成、殷立新。中华人民共和国国家标准纤维增强塑料结构件失效分析一般程序General procedure of failure analysis for fiber reinforced plastic structural products 1 范围本标准规定了纤维增强塑料结构件失效分析的一般程序。本标准适用于各种纤维增强塑料结构件的失效分析。2 引用标准GB/T 16778-1997 下列标准所包含的条文，通过在本

3、标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 2576- 89 纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法GB/T 2577-89 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法GB/T 3365-82碳纤维增强塑料孔隙含量检验方法显微镜法GB/ T 3854- 83 纤维增强塑料巴氏(巴柯尔)硬度试验方法GB/T 3855-83 碳纤维增强塑料树脂含量试验方法GB/T 6041 - 85 化工产品用质谱分析方法通则GB 1038.1-90纤维增强塑料无损检验方法超声波检验GB 1038.2- 90 纤维增强塑料无

4、损检验方法X射线检验方法HB 5416-88 航空非金属材料红外光谱检验方法C 287-81 玻璃钢孔隙含量试验方法3 失效分析一般程序对于纤维增强塑料结构件的失效分析应按照程序进行。3. 1 明确任务要求3.1.1 任务来源失效分析任务可以由上级主管部门下达，也可由设计、研究、生产或使用部门委托。3. 1.2 接受任务接受任务时应对失效件的情况做如下了解:a)失效件的名称;的失效件所属的组件;c)使用环境和所受应力状态;d)失效现象、历史背景以及对整体失效分析的情况等。3.2 进行调查研究3. 2. 1 事故现场的观察与记录国家技术监督局1997-05-06批准1997-11-01实施1 G

5、B/T 1 6778 - 1 997 应对事故现场作详细的观察、记录、照相及录像等，不得遗漏造成事故的任何重要情况。3.2.2 调研内容调查研究内容包括:a)事故发生的时间、地点、失效现场的环境;b)寻找失效的残骸，了解并记录残骸的分布与状态;c)失效件在失效前的运转(工作情况及出现的异常现象;d)有关的设计、工艺图纸、计算书、生产制作、出厂检验、贮运包装、调试测试等资料ze)失效件的质量情况;f)相关结构件的损伤情况;g)调查询问有关人员对结构件失效的见解与建议;h)需要调查的其他有关情况。3. 2. 3 编写调研报告调研结束后应写出调研报告。3. 3 残骸分析3. 3. 1 残骸拼凑图的绘

6、制把现场调研中找到的失效件残骸进行拼凑，并画出残骸拼凄图及破坏扩展方向图，同时应注明找到残骸碎片的位置。3.3.2 裂纹源部位的确定根据残骸拼凑图及破坏扩展方向图找出裂纹源及缺陷存在部位。3. 3. 3 编写初步分析报告根据3.3.1及3.3.2内容编写出现场残骸调研、观察的初步分析报告。3.4 断口分析根据需要进行断口分析。3.4.1 断口形貌观察a)断口形貌特征的宏观观察zb)断口形貌特征的微观观察。3. 4.2 断口微区成分分析根据需要，可对断口的微区作成分分布I3.4.3 编写断口分析报告根据3.4.1和3.4.2内容，提出断口分析报告。3. 5 材料质量检验3.5. 1 材料组分分析

7、根据需要，分析材料的组分。3.5. 2 材料性能检验根据需要，检测材料的物理机械性能，其检测项目可视不同材料及不同结构件而定。3. 5.3 材料内部状况检测根据需要，对材料的内部状况进行无损检测。3. 6 确定失效原因3. 6.1 失效原因的推测在调研、观察、试验的基础上，对所获得的各种信息进行集中、处理、分析和归纳，初步推测其失效原因。3.6. 2 失效原因的确定审查初步推测的失效原因所具备的失效条件及影响因素，并经过多次验证和修正，最后确定结构件2 G/T 167 78-1 99 7 的失效原因。3. 7 失效的再现根据需要和可行，进行失效再现工作。3. 8 编写失效分析报告失效分析报告应

8、包括下列内容:a)任务来源;b)对失效件的简要描述;c)失效前的工作条件及失效现象;d)失效分析的内容和方法;e)分析意见、结论和建议。4 失效分析方法4.1 失效件外观缺陷通过目视或低倍放大镜可对失效件的气泡、树脂淤积、皱纹、表面凹陷等外观缺陷进行观察分析。4. 2 断口分析4.2.1 断口宏观形貌通过目视或放大镜，可观察失效件断口的宏观形貌特征。4.2.2 断口微观形貌通过扫描电镜，可观察分析失效件断口的微观形貌特征。4.2.3 微区成分分析通过扫描电镜的能谱仪，可分析失效件断口的微区成分。4.3 材料分析4. 3. 1 材料的组成根据GB/T6041质谱法分析材料的化学组成;根据HB54

9、16红外光谱法可检测材料的化学键或基团，并推断出树脂、助剂的种类。4. 3. 2 含胶量根据GB/T3855测定碳纤维复合材料结构件的含胶量;根据GB/T2577测定玻璃纤维增强塑料结构件的含胶量。4. 3. 3 固化度根据GB/T3854巴氏硬度法及GB/T2576溶剂萃取法定量测定并推断纤维增强塑料结构件中树脂的固化度。4.3. 4 材料性能根据需要及相应标准，检测材料的有关性能，具体检测项目视结构件使用、损伤情况等确定。4.4 内部缺陷的无损检测在使用各种仪器对失效件内部缺陷进行无损检测前，通常先采用敲击法进行定性粗检。该法是用尼龙或有机玻璃制成的小锤，轻轻敲击被测制件，根据声音的清脆或

10、沉闷，可以初步判断结构件中缺陷是否存在并可确定缺陷的大致位置。4.4.1 分层根据GJB1038.1超声波检验、激光全息照相等方法检测失效件内分层缺陷的面积及深度。4.4. 2 孔洞根据GJB1038.2 X射线照相方法检测失效件内的孔洞;根据GB/T3365检测碳纤维增强塑料失效件内的孔隙含量;根据JC287检测玻璃纤维增强塑料失效件内的孔隙含量。4. 4.3 裂纹队F|hhF回阁。GB/T 16778- 1997 采用激光全息照相、X射线照相、声发射等方法检测失效件内的树脂裂纹。4. 4.4 夹杂物通过X射线照相等方法，对失效件内的夹杂物进行分析检测。4. 4. 5 脱胶通过声振法、超声波

11、法、X射线照相等方法检测夹层结构件内的脱胶缺陷。4.4. 6 夹芯缺陷根据GJB1038.1超声波检验、GJB1038.2 X射线检验等方法检测纤维增强塑料夹层结构件内夹芯变形、压塌、密集、对接缝开裂等缺陷。不得翻印 书号:155066 1-14093 定价:6.00元 标目318-55版权专有中华人民共和国国家标准纤维增强塑料结构件失效分析一般程序GB/ T 16778- 1997 中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045电话:68522112 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印峰开本880X12301/ 16 印张1/2字数8千字1997年10月第一版1997年10月第一次印刷印数1-800睡书号:155066 1-14093 定价6.00元 中示目318-55