DIN EN 6038-2016 Aerospace series - Fibre reinforced plastics - Test method - Determination of the compression strength after impact German and English version EN 6038 2015《航空航天系列 .pdf

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1、Februar 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 49.025.40!%IUl“2385073www.din.deDIN EN 6038Luft- und Raumfahrt Faserverstrkte Kunsts

2、toffe Prfverfahren Bestimmung der Restdruckfestigkeit nach Schlagbeanspruchung;Deutsche und Englische Fassung EN 6038:2015Aerospace series Fibre reinforced plastics Test method Determination of the compression strength after impact;German and English version EN 6038:2015Srie arospatiale Matires plas

3、tiques renforces de fibres Mthode dessai Dtermination de la rsistance en compression aprs impact;Version allemande et anglaise EN 6038:2015Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 26 SeitenDDIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL)DIN EN 6038:2016-02

4、 2 Nationales Vorwort Der Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) ist vom Europischen Komitee fr Normung (CEN) fr zustndig erklrt worden, Europische Normen (EN) fr das Gebiet der Luft- und Raumfahrt auszuarbeiten. Durch die Vereinbarung vom 3. Oktober

5、1986 wurde ASD Assoziierte Organisation (ASB) des CEN. Das Dokument (EN 6038:2015) wurde von ASD-STAN, Fachbereich Werkstoffe und Verfahren, unter Mitwirkung deutscher Experten des DIN-Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsaussch

6、uss NA 131-02-01 AA Verbundwerkstoffe“ im DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt. Entsprechend Beschluss 57/9 des Technischen Ausschusses des Beirats des DIN-Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) sind die europischen Luft- und Raumfahrt-Normungsergebnisse zweisprachig, in Deutsch und Englisch,

7、 in das Deutsche Normenwerk zu berfhren. Aus diesem Grund wurde der Deutschen Fassung dieses Dokuments die Englische Fassung hinzugefgt. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 6038 November 2015 ICS 49.025.40 Deutsche Fassung Luft- und Raumfahrt Faserverstrkte Kunststoffe Prfverfahren

8、Bestimmung der Restdruckfestigkeit nach Schlagbeanspruchung Aerospace series - Fibre reinforced plastics - Test method - Determination of the compression strength after impact Srie arospatiale - Matires plastiques renforces de fibres - Mthode dessai - Dtermination de la rsistance en compression aprs

9、 impact Diese Europische Norm wurde vom CEN am 21. Juni 2014 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem

10、letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in e

11、iner anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgari

12、en, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slow

13、enien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATION CEN-CENELEC Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2015 CEN Alle Rechte der Verwertun

14、g, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. EN 6038:2015 D EN 6038:2015 (D) 2 Inhalt Seite Europisches Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 4 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens 4 5 Beze

15、ichnung des Verfahrens . 5 6 Gerte . 5 7 Probekrper 5 8 Durchfhrung 6 9 Auswertung 7 10 Prfbericht . 8 DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 3 Europisches Vorwort Dieses Dokument (EN 6038:2015) wurde vom Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) erstellt.

16、 Nachdem Umfragen und Abstimmungen entsprechend den Regeln dieses Verbandes durchgefhrt wurden, hat diese Norm die Zustimmung der nationalen Verbnde und offiziellen Behrden der Mitgliedslnder der ASD erhalten, bevor sie CEN vorgelegt wurde. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm

17、 erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Mai 2016, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Mai 2016 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN

18、und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN-CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschla

19、nd, die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik

20、, Trkei, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 4 1 Anwendungsbereich Diese Europische Norm legt ein Verfahren fest, das zur Ermittlung der Stofestigkeit mit geringer Geschwindigkeit von faserverstrkten Kunststoffen angewendet wird. Sie gilt fr Verbundwerkstof

21、fe mit unidirektionalen Schichten oder Gewebeverstrkung. Diese Norm legt keine Anleitung fest, die fr das Einhalten der Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften erforderlich ist. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders dieser Norm, die entsprechenden Gesundheits- und Sicherheitsvorkehrungen zu t

22、reffen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des

23、 in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 2374, Luft- und Raumfahrt Glasfaserverstrkte Formstoffe und Kernverbunde Herstellen von Prf-platten EN 2565, Luft- und Raumfahrt Herstellen von CFK-Prfplatten1)EN 2743, Luft- und Raumfahrt Faserverstrkte Kunststoffe Standardverfahren

24、 fr Vorbehandlung vor der Prfung von nicht gealterten Werkstoffen EN 2760, Luft- und Raumfahrt Stahl FE-PL78 1 760 Rm 2 000 MPa Stangen De 75 mm1)3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Druckfestigkeit maximale Druckkraft, die auf den beaufschlagten Probekrper

25、 einwirkt, bezogen auf den Anfangs-Bruttoquerschnitt 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens Die Laminatprobekrper sind mit Sten mit unterschiedlicher Energie zu beaufschlagen, danach sind die Eindringtiefe und die Druckfestigkeit nach der Beaufschlagung zu bestimmen. 1)Verffentlicht als ASD-STAN-Vornorm

26、zum Zeitpunkt der Herausgabe dieser Norm. http:/www.asd-stan.org/ DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 5 5 Bezeichnung des Verfahrens Die Bezeichnung des angewendeten Verfahrens muss entsprechend des folgenden Verfahrens erfolgen: 6 Gerte 6.1 Schlagwerk: Fallbolzenprfgert, das dazu in der Lage ist,

27、das Fallgewicht nach dem ersten Sto aufzufangen, so dass kein erneuter Sto erfolgen kann (siehe Bild 3). 6.2 Fallkrper mit den folgenden Eigenschaften (siehe Bild 1). 6.3 Messschraube, flache Messenden, Flchendurchmesser 6 mm, mit einer Fehlergrenze 0,01 mm. 6.4 Tiefenlehre mit Halbkugeladapter, Dur

28、chmesser 3 mm und mit einer Fehlergrenze von 0,01 mm. 6.5 Prfmaschine mit einer Fehlergrenze von 1 % im entsprechenden Belastungsbereich. 6.6 Presswerkzeuge (Zeichnungen in Bild 4 zu Informationszwecken). 6.7 Messschieber mit einer Fehlergrenze von 0,1 mm. 7 Probekrper 7.1 Beschreibung der Probekrpe

29、r Beschreibung, Mae und Grenzabmae siehe Bild 5. 7.2 Herstellung der Probekrper Die Probekrper werden aus Laminaten herausgeschnitten. Der Variationskoeffizient bei den Dickenmessungen muss weniger als 2 % je Laminat betragen. Probekrper aus Kohlenstofffaserlaminaten mssen nach EN 2565 oder aus Glas

30、faserlaminaten nach EN 2743 hergestellt werden. Das Laminat sollte beispielsweise mithilfe eines C-Bildes (C-Scans) untersucht werden, um festzustellen, ob das Laminat zur Prfung geeignet ist. Wenn sich whrend der ZfP unzulssige Fehler ergeben, z. B. eine Nichteinhaltung von Grenzwerten, die durch d

31、ie Spezifikation festgelegt sind, auf die sich die Prfung bezieht, sollte das Laminat nicht geprft werden. Die Verfahrensparameter mssen der Spezifikation entsprechen, die sich auf die Prfung bezieht. 7.3 Anzahl der Probekrper Acht Probekrper mssen geprft werden, ein Probekrper fr jeden in 8.3 festg

32、elegten Sto. Drei Probekrper mssen wie in 8.5 festgelegt auf kaum sichtbare Schlagschden untersucht werden. DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 6 8 Durchfhrung 8.1 Vorbehandlung Die Lagerung und Prfung von trockenen Probekrpern muss bei (23 null 2) C, (50 null 5) % relativer Luftfeuchte nach EN 274

33、3 erfolgen. 8.2 Bestimmung der Mae Die Dicke und die Breite sind an drei Punkten des Probekrpers zu messen und aufzuzeichnen. Fr die Dickenmessung ist die Messschraube und fr die Breitenmessung der Messschieber anzuwenden. 8.3 Stoprfungen Wie in Bild 3 gezeigt, ist der Probekrper mit vier Druckknpfe

34、n auf einer ebenen Montageplatte zu sichern. Dadurch entsteht einen offener Ausschnitt von 75 (null 0,1) null 125 (null 0,2) mm. Die Fallhhe ist entsprechend der gewhlten Aufprallenergie einzustellen (siehe Gleichung in 9.1). Die Probekrper sind mit folgenden Energien einer Stobeanspruchung zu unter

35、ziehen: 9 J, 12 J, 16 J, 20 J und 25 J (Stokrper 1 kg bis 3 kg), 30 J und 40 J (Stokrper 4 kg bis 6 kg). Die Probekrper drfen nur einen Sto aufnehmen. Deshalb muss mithilfe einer geeigneten Vorrichtung ein Zurckprallen verhindert werden. 8.4 Untersuchung der Vertiefung Jeder Probekrper ist zu unters

36、uchen und es sind die Aufschlagflche und die gegenberliegende Flche zu beurteilen bezglich: der Sichtbarkeit der Vertiefung; jeglicher Faserbrche. Unmittelbar vor der Durchfhrung des Druckversuches ist der Probekrper zwischen zwei entsprechende Blcke einzubringen. Mit einer Tiefenlehre ist die Eindr

37、ingtiefe an der Aufschlagflche mit einer Genauigkeit von 0,05 mm wie folgt zu messen: an der tiefsten Stelle des vertieften Bereichs ist der Messlehrenwert zu ermitteln; danach ist an 4 Stellen, wie in Bild 2 gezeigt, der Messlehrenwert zu ermitteln und dieser vom Wert des vertieften Bereichs zu sub

38、trahieren; die Eindringtiefe ist der Mittelwert dieser 4 Werte. 8.5 Untersuchung des kaum sichtbaren Schlagschadens (BVID) Die Kurve des Verlaufs der Eindringtiefe ist als Funktion der Aufprallenergie aufzuzeichnen. Durch lineare Interpolation ist die Energie EBVID(Energie des kaum sichtbaren Schlag

39、schadens) zu bestimmen, die einem Eindringen von 0,3 mm entspricht. Drei Probekrper sind mit Energie EBVIDeiner Stobeanspruchung zu unterziehen. DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 7 Nach der Stobeanspruchung ist die Eindringtiefe an den drei Probekrpern (wie in 8.4 festgelegt) zu untersuchen und d

40、er Druckversuch (wie in 8.6 festgelegt) ist durchzufhren. 8.6 Druckversuche an stobeanspruchten Probekrpern Die Druckfestigkeit muss fr alle Probekrper bestimmt werden, die dem Druckversuch unterzogen werden. Falls in der entsprechenden Spezifikation gefordert, sollten zwei Dehnungsmessstreifen an d

41、er Vorderseite des Probekrpers mit der niedrigsten Aufprallgeschwindigkeit angebracht sein. Der gestauchte Probekrper ist sorgfltig im Prfstand auszurichten (wenn vorhanden, sollten sich die Messstreifen whrend der Prfung am oberen Ende des Probekrpers befinden). Der Belastungsbereich ist so zu whle

42、n, dass ein Versagen zwischen 20 % und 80 % des Messbereichs auftritt. Es ist eine Traversengeschwindigkeit von 0,5 mm/min auszuwhlen. Die Bruchlast Pr ist aufzuzeichnen. Die Lastkurve gegen die Zeit ist aufzuzeichnen. 9 Auswertung 9.1 Aufprallenergie Energie E wird (in Abhngigkeit von der angewende

43、ten Prfmaschine) in Joule angegeben, unter Anwendung folgender Gleichung: E = m null g null h bzw. E = 1/2 m null v2Dabei ist E die Aufprallenergie, in J; m die Masse des Fallkrpers, in kg; g = 9,81 in m/s2; h die Fallhhe, in m; v die Geschwindigkeit, mit der der Fallkrper auf den Probekrper aufpral

44、lt, in m/s. 9.2 Druckfestigkeit bei einem bestimmten Aufprallenergieniveau E r(E)= Pr null DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 8 Dabei ist r(E)die Druckfestigkeit, in MPa; Pr die Bruchlast, in N; w die Breite des Probekrpers, in mm; t die Dicke des Probekrpers, in mm. 9.3 Nenndruckfestigkeit r n(E)

45、= Pr null nDabei ist r n(E)die Nenndruckfestigkeit, in MPa; Pr die Bruchlast, in N; w die Breite des Probekrpers, in mm; tndie Dicke des Probekrpers, in mm. 10 Prfbericht Der Prfbericht muss auf diese Norm verweisen und Folgendes enthalten: 10.1 Vollstndige Bezeichnung des geprften Materials, einsch

46、lielich mindestens des Typs, der Quelle, des Herstellerkennzeichens, der flchenbezogenen Masse, der Fadenstrke und der Einzelheiten zur Verarbei-tung. 10.2 Smtliche Einzelheiten bezglich der Probekrpervorbereitung. 10.3 Die gemessenen Probekrpermae. 10.4 Datum der Prfung, Prfeinrichtung und Bezeichn

47、ung der Personen, die die Prfung durchfhren. 10.5 Angewendete Ausrstung, Verfahren und Prfparameter. 10.6 Fr jeden beaufschlagten Probekrper sind folgende Punkte aufzuzeichnen: Aufprallenergie; Sichtbarkeit der Vertiefung und Eindringtiefe; jegliche Faserbrche (an beiden Flchen des Probekrpers); Dru

48、ckfestigkeit. 10.7 Kurve der Druckfestigkeit gegen die Energie. 10.8 Kurve der Eindringtiefe gegen die Energie. DIN EN 6038:2016-02 EN 6038:2015 (D) 9 10.9 Den kaum sichtbaren Schlagschaden und den entsprechenden Festigkeitswert. 10.10 Jeden Vorfall, der die Ergebnisse und jegliche Abweichungen von dieser Norm beeinflusst haben knnte. Legende Masse : in den Bereichen 1 kg bis 3 kg bzw. 4 kg bis 6 kg mit einer Genauigkeit von null 10 g Durchmesser : D = (16 null 0,5) mm Kugelradius : r = (8 null 0,25) mm Werkstoff : Stahl Rm= 2 000 MPa nach EN 2760 oder gleichwertig Rauigkei