1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定纖維增強(qiáng)塑料所用樹脂澆鑄體的剪切彈性模量、剪切比例極限、剪切強(qiáng)度和剪切應(yīng)力—應(yīng)變曲線。 2試樣 2.1試樣幾何形狀與尺寸如圖所示(夾持部分形狀與尺寸,允許隨試驗(yàn)機(jī)夾頭而變化)。 2.2試樣數(shù)量按GB 2567《樹脂澆鑄體力學(xué)性能試驗(yàn)方法總則》。 3試驗(yàn)條件 3.1試驗(yàn)環(huán)境條件按GB 2567。 3.2試驗(yàn)設(shè)備按GB 2567。采用的扭角變形儀的精度與鏡式扭角儀相比誤差不超過±1%。 3.3加載速度取30～150kgf.cm/min(或20°～60°/min)。 4試驗(yàn)步驟 4.1試樣制備參照GB 2567。 4.2試樣外觀檢查按GB 2567。 4.3將合格試樣編號(hào),測量試樣工作段內(nèi)任意三處的直徑(測量每處時(shí)應(yīng)取正交的二個(gè)直徑,其計(jì)算直徑為二直徑乘積之平方根,即D0.D90),取算術(shù)平均值。測量精度為0.02mm。 4.4裝卡試樣,使試樣中心軸線與夾頭中心線對準(zhǔn)。 4.5在試樣工作段內(nèi)裝扭角變形儀,施加初載(約55破壞載荷),檢查測量系統(tǒng)使其工作正常。 4.6安上防護(hù)罩,校正零點(diǎn),記下初讀數(shù)。 4.7均勺連續(xù)加載,以一定的間隔載荷(或扭角)記錄相應(yīng)的扭角(或載荷),在比例極限內(nèi)至少記錄5次,比例極限至破壞至少記錄8次。如果試驗(yàn)機(jī)備自動(dòng)記錄裝置,則記錄完全的扭矩—扭角曲線。 4.8有明顯內(nèi)部缺陷或斷在工作段以外的試樣應(yīng)予作廢,同批有效試樣不足5個(gè)時(shí),應(yīng)重做試驗(yàn)。 5試驗(yàn)結(jié)果 5.1表觀剪切應(yīng)力按式(1)計(jì)算: 16Mτe=--------…………………………………………………………(1)π.D3式中:τe—表觀剪切應(yīng)力,kgf/cm[2](MPa); M—扭矩,kgf.cm; D—試樣直徑,cm。注:1MPa=1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]。 5.2剪切應(yīng)變按式(2)計(jì)算:φ·π·D r=----------…………………………………………………………(2) 360L式中:r—剪切應(yīng)變;φ—試樣上標(biāo)距二端截面的相對轉(zhuǎn)角,度; L—標(biāo)距,cm。 5.3剪切應(yīng)力由式(3)確定:τe-1τ=-----------------…………………………………………………(3) 4(τe-rdτe/dr)式中:τ—剪切應(yīng)力,kgf/cm[2](MPa); dτe -----—表觀剪切應(yīng)力—應(yīng)變曲線上某點(diǎn)切線的斜率。 dr 5.4繪制剪切應(yīng)力—應(yīng)變曲線圖對讀得的或自動(dòng)記錄下的扭矩—扭角曲線,按式(1)、(2)計(jì)算和繪制表觀剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τe-r)曲線,再對此曲線按式(3)進(jìn)行修正,得到剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線,見附錄A(補(bǔ)充件)。 5.5剪切比例極限:在表觀剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τe-r)曲線上直線段的最大應(yīng)力即剪切比例極限τp〔kgf/cm[2](MPa)〕。 5.6剪切強(qiáng)度:按式(3)修正后剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線上的最大應(yīng)力即剪切強(qiáng)度τB〔kgf /cm[2](MPa)〕。 5.7剪切彈性模量按式(4)計(jì)算:Δτ G------------……………………………………………………(4)Δr式中:G—剪切彈性模量,kgf/cm[2](MPa);Δτ—剪切應(yīng)力—應(yīng)變曲線直線段上的應(yīng)力增量,kgf/cm[2](MPa);Δr—相應(yīng)于Δτ的應(yīng)變增量。 6試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告按GB 2567。附錄A作圖法 (補(bǔ)充件) A.1作表觀剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τe-r)曲線(見圖)。為保證曲線精度規(guī)定:剪切應(yīng)力100kgf/cm[ 2]在縱坐標(biāo)上應(yīng)不小于2cm,剪切應(yīng)變1%在橫坐標(biāo)上應(yīng)不小于2cm。 A.2在上述曲線圖的曲線段上任取一點(diǎn)a1,通過點(diǎn)a1作曲線的切線交τ軸于A1,由圖可得: OA1=τe-rdτe/dr A.3在OA1上截點(diǎn)B1,使A1B1=OA1/4,自B1作平行于A1a1的線交a1點(diǎn)的縱坐標(biāo)c1a1于b1點(diǎn),c1b1即為對應(yīng)于剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線的剪切應(yīng)力τa1。 A.4再在表現(xiàn)觀剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線上取若干點(diǎn)ai,并按找b1點(diǎn)的方法確定若干bi點(diǎn),點(diǎn)數(shù)i至少8個(gè)以上。連接b1……bi即成為剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線圖。附加說明:本標(biāo)準(zhǔn)由國家建筑材料工業(yè)局提出,由纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由國家建筑材料工業(yè)局上海玻璃鋼研究所、高教部同濟(jì)大學(xué)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人王征穎、楊永通。