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| 标准编号 | GB/T 1454-2021 (GB/T1454-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Test method for edgewise compressive properties of sandwich constructions | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q23 | | 字数估计 | 10,144 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 1454-2021
Test method for edgewise compressive properties of sandwich constructions
ICS 83.120
Q23
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 1454-2005
夹层结构侧压性能试验方法
2021-03-09发布
2021-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
夹层结构侧压性能试验方法
1 范围
本标准规定了夹层结构侧压试验方法的试验原理、试验设备、试样、试验状态调节和试验环境条件、
试验步骤、试验结果及处理和试验报告。
本标准适用于测定夹层结构的侧压强度、模量、泊松比以及夹层结构面板的侧压强度、模量。
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
侧压 edgewisecompression
受力方向平行于夹层结构面板的压缩状态。
注:各向异性材料含纵向和横向两个状态,见6.6。
3.2
侧压破坏时,对应载荷除以夹层结构截面积所获得的压缩应力。
3.3
侧压过程中,弹性范围内的对应载荷除以夹层结构截面积所获得的压缩应力和应变之比。
3.4
侧压破坏时,对应载荷除以夹层结构面板截面积所获得的压缩应力。
3.5
侧压过程中,弹性范围内的对应载荷除以夹层结构面板截面积所获得的压缩应力与应变之比。
3.6
根据理论计算或测量空白面板或生产方直接提供的面板厚度。
4 试验原理
通过试样两端的支承夹具沿面板方向对试样施加压缩载荷(通常一端为圆型支承,一端为扁平支
承),借助圆型支承使面板均匀受力,使夹层结构或夹层结构面板发生破坏。
5 试验设备
5.1 试验机应符合GB/T 1446对试验机的规定。
5.2 侧压夹具如图1所示,分为扁平支承支座[见图1a)]和圆型支承支座[见图1b)],可用螺丝调节试
样安装厚度。
5.3 变形测量系统,能获取试样的变形量,应变仪精度0.5μ,引伸计精度1%。
5.4 游标卡尺或其他长度测量仪器,精度0.02mm。
图1 支承夹具示意图
6 试样
6.1 试样形状尺寸见图2,厚度可与夹层结构制品厚度相同,推荐芯子厚度15mm,面板厚度0.5mm~1.0mm。
6.2 推荐试样宽度为60mm,对于蜂窝、波纹等格子型芯材宽度至少应包括4个完整格子。
6.3 试样无支承的高度应不大于厚度的8倍,一般采用式(1)的比例:
t∶b∶H=1∶4∶6 (1)
式中:
t ---试样厚度,单位为毫米(mm);
b ---试样宽度,单位为毫米(mm);
H ---试样无支承高度,单位为毫米(mm)。
6.4 试样总高度H'=H+2h,支承高度h为10mm~20mm。
6.5 试样的受载端面应光滑无毛刺,相互平行,其平行度公差为0.10mm,且应与面板垂直,垂直度公
差为0.2mm。
6.6 对正交各向异性的夹层结构,试样分纵向和横向两种。
6.7 对蜂窝夹层结构,若无法获取有效破坏时,试样两端20mm范围可用环氧胶黏剂加固或灌封。
6.8 试样数量按GB/T 1446规定,至少5个有效。
7 试验状态调节和试验环境条件
按GB/T 1446的规定。
8 试验步骤
8.1 按GB/T 1446筛选试样,将合格试样编号,测量试样任意三处的宽度,取算术平均值。面板厚度
取名义厚度或同一批试样10个面板的平均厚度。测量精度按GB/T 1446规定。
注:每个面板1个数值即可。
8.2 将试样按图3装在支承夹具中,轻旋螺丝至试样不致落下,注意对中,调整试验机零点。
8.3 测定侧压强度时,调整圆型支承支座,试样两面板均匀受压。然后以0.5mm/min~2mm/min的
速度匀速加载至试样破坏,记录载荷-位移曲线,记录失效模式,见表1和图4。
注:当试验机有球型支承结构时,可使用该结构代替一端圆型支承,而试样的两端使用扁平支承支座。
8.4 测定弹性模量和泊松比时,调整圆型支承支座,施加初载(约5%最大载荷),安装并调整变形测量
仪器,加载至约最大载荷的15%,观测变形测量仪器读数,若两侧的读数差距超过均值的10%,调整支
座并重新加载,以0.5mm/min~2mm/min匀速加载至破坏载荷的40%~50%,记录载荷-变形的
数据。
8.5 有明显缺陷或端部挤坏的试样,应予以作废,同批有效试样不足5个时,应重做试验。
9 试验结果及处理
9.1 对有效数据绘制侧压载荷-位移曲线或侧压载荷-变形曲线。
9.2 夹层结构侧压强度按式(2)计算:
σb=
Pb
b·t
Ef---面板的侧压弹性模量,单位为兆帕(MPa)。
注:式(4)和式(5)不适用于高模量芯材,公式中,已忽略芯子本身的强度和弹性模量。
9.6 夹层结构的泊松比,按式(6)计算:
μ ---夹层结构的泊松比,无量纲;
l1 ---纵向变形计的标距,单位为毫米(mm);
l2 ---横向变形计的标距,单位为毫米(mm);
Δl1---对应于标距l1 内的变形增量值,单位为毫米(mm);
Δl2---对应于标距l2 内的变形增量值,单位为毫米(mm)。
9.7 结果处理和统计按GB/T 1446的规定。
10 试验报告
试验报告一般包括下列内容:
a) 试验项目名称及本标准编号;
b) 试样来源及制备情况,材料品种及规格;
c) 试样编号、形状、尺寸、外观质量及数量(若为各向异性材料,应注明纵向或横向);
d) 试验温度、相对湿度及试样状态调节;
e) 试验设备的名称及型号等;
f) 试验速度;
g) 试验结果:给出每个试样的性能值、算术平均值、标准差、离散系数及每个试样的失效模式;
h) 试验人员、试验日期及其他。
附 录 A
(资料性附录)
面板不同时的侧压性能计算
A.1 夹层结构的侧压性能
A.1.1 夹层结构的侧压强度按式(A.1)计算:
σb=
Pb
b·t
(A.1)
式中:
σb---夹层结构侧压强度,单位为兆帕(MPa);
Pb---破坏载荷,单位为牛顿(N);
b ---试样宽度,单位为毫米(mm);
t ---试样厚度,单位为毫米(mm)。
A.1.2 夹层结构的侧压模量按式(A.2)计算:
E=
l·ΔP
b·t·Δl
(A.2)
式中:
E ---夹层结构的侧压模量,单位为兆帕(MPa);
l ---变形计标距,单位为毫米(mm);
ΔP ---载荷-变形曲线上初始直线段的载荷增量值,单位为牛顿(N);
Δl ---对应于ΔP 标距内的变形增量值,用两个变形计读数的平均值,单位为毫米(mm)。
A.2 面板的侧压性能
A.2.1 面板的侧压应力或强度按式(A.3)、式(A.4)计算:
σf1=
Pb·Ef1
Ef1·tf1·b+Ef2·tf2·b
(A.3)
σf2=
Pb·Ef2
Ef1·tf1·b+Ef2·tf2·b
(A.4)
式中:
σf1 ---面板1(其中一侧面板)的侧压强度或侧压应力,单位为兆帕(MPa);
σf2 ---面板2(对应于面板1的另一侧面板)的侧压强度或侧压应力,单位为兆帕(MPa);
Ef1、Ef2---面板1、面板2的弹性模量,单位为兆帕(MPa);
tf1、tf2 ---面板1、面板2的厚度,单位为毫米(m......
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