1適用范圍本標準適用于測定纖維增強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,允許隨試驗機夾頭而變化)。 2.2試樣數(shù)量按GB 2567《樹脂澆鑄體力學(xué)性能試驗方法總則》。 3試驗條件 3.1試驗環(huán)境條件按GB 2567。 3.2試驗設(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,測量試樣工作段內(nèi)任意三處的直徑(測量每處時應(yīng)取正交的二個直徑,其計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。 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安上防護罩,校正零點,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。如果試驗機備自動記錄裝置,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個時,應(yīng)重做試驗。 5試驗結(jié)果 5.1表觀剪切應(yīng)力按式(1)計算: 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)計算:φ·π·D r=----------…………………………………………………………(2) 360L式中:r—剪切應(yīng)變;φ—試樣上標距二端截面的相對轉(zhuǎn)角,度; L—標距,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記錄下的扭矩—扭角曲線,按式(1)、(2)計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)進行修正,得到剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線,見附錄A(補充件)。 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)力即剪切強度τB〔kgf /cm[2](MPa)〕。 5.7剪切彈性模量按式(4)計算: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試驗報告試驗報告按GB 2567。附錄A作圖法 (補充件) 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]在縱坐標上應(yīng)不小于2cm,剪切應(yīng)變1%在橫坐標上應(yīng)不小于2cm。 A.2在上述曲線圖的曲線段上任取一點a1,通過點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B1,使A1B1=OA1/4,自B1作平行于A1a1的線交a1點的縱坐標c1a1于b1點,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ai,并按找b1點的方法確定若干bi點,點數(shù)i至少8個以上。連接b1……bi即成為剪切應(yīng)力—應(yīng)變(τ-r)曲線圖。附加說明:本標準由國家建筑材料工業(yè)局提出,由纖維增強塑料標準化分技術(shù)委員會歸口。本標準由國家建筑材料工業(yè)局上海玻璃鋼研究所、高教部同濟大學(xué)起草。本標準主要起草人王征穎、楊永通。