ICS83.120 Q23 中华人民共和国国家标准 GB/T30968.1—2014 聚合物基复合材料层合板开孔/ 受载孔性能试验方法 第1部分:挤压性能试验方法 Testmethodforopen-hole/loaded-holeofpolymermatrixcomposite laminates—Part1:Testmethodofbearingresponse 2014-07-24发布 2015-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T30968《聚合物基复合材料层合板开孔/受载孔性能试验方法》分为4部分: ———第1部分:挤压性能试验方法; ———第2部分:充填孔拉伸和压缩试验方法; ———第3部分:开孔拉伸强度试验方法; ———第4部分:开孔压缩强度试验方法。 本部分为GB/T30968的第1部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由中国建筑材料联合会、中国航空工业集团公司提出。 本部分由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)、全国航空器标准化技术委员会 (SAC/TC435)归口。 本部分起草单位:中国飞机强度研究所、中国航空工业集团公司北京航空材料研究院。 本部分主要起草人:杨胜春、沈真、张子龙、肖娟、孙坚石、周建锋、张立鹏、王俭。 ⅠGB/T30968.1—2014 聚合物基复合材料层合板开孔/ 受载孔性能试验方法 第1部分:挤压性能试验方法 1 范围 GB/T30968的本部分规定了聚合物基复合材料层合板挤压性能试验方法的试验设备、试样、试验 步骤、计算和试验报告。 本部分适用于连续纤维增强聚合物基复合材料层合板挤压性能的测定。本标准的方法A适用于 材料评价和比较,方法B和方法C适用于评价具体的连接构型和建立设计许用值数据。 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/T1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T3961 纤维增强塑料术语 3 术语和定义 GB/T3961界定的术语和定义适用于本文件。 3.1 挤压面积 bearingarea 受载孔的直径与试样厚度的乘积。 3.2 孔径厚度比 diametertothicknessratio 孔径与试样厚度之比,用尺寸的名义值或实际测量值确定。 3.3 端距比 edgedistanceratio 孔中心到试样端部之间的距离与孔径之比,用尺寸的名义值或实际测量值确定。 3.4 宽度孔径比 widthtodiameterratio 试样宽度与孔径之比,用尺寸的名义值或实际测量值确定。 3.5 挤压应变 bearingstrain 挤压载荷方向挤压孔的变形与孔径之比。 3.6 挤压应力 bearingstress 单位挤压面积承受的挤压载荷。 1GB/T30968.1—2014 3.7 挤压刚度 bearingchordstiffness 挤压应力/挤压应变曲线线性部分上两个指定的挤压应力或挤压应变点之间的连线的斜率。 3.8 挤压强度 bearingstrength 挤压应力/应变曲线斜率出现明显变化时的挤压应力值。 3.9 条件挤压强度 offsetbearingstrength 过挤压应变轴上偏离零点的规定挤压应变值点,作平行于挤压应力/挤压应变曲线线性段的直线 (弦线刚度线),该直线与挤压应力-挤压应变曲线交点所对应的挤压应力值。一般取2%偏离零点的挤 压应变确定条件挤压强度。 3.10 极限挤压强度 ultimatebearingstrength 试样承受最大载荷时的挤压应力值。 4 方法原理 对紧固件采用双剪(方法A)或单剪(方法B和方法C)方式施加载荷,使紧固件和层合板试样的孔 表面接触,形成挤压面,进而测得层合板试样孔边的挤压性能。 5 试验设备 5.1 试验机与测试仪器 试验机和测试仪器应符合GB/T1446的规定。 5.2 环境箱 环境箱的控制精度应满足试验要求,经计量检定合格,并在有效期内使用。 5.3 扭矩扳手 扭矩扳手的精度应满足试验要求,经计量检定合格,并在有效期内使用。 5.4 试验夹具 方法A(双剪法)的试验夹具见图1和图2,方法C(有夹具单剪法)的试验夹具见图3~图6。 2GB/T30968.1—2014 说明: 1———垫板; 2———双剪夹具; 3———试样。 图1 方法A(双剪法)试验夹具与试样的装配示意图 尺寸代号 A B C D E F G I J K 尺寸值/mm200 50 2 5 13 2 3 36 6 20 图2 方法A(双剪法)试验夹具示意图 3GB/T30968.1—2014 说明: 1———夹持面; 2———长夹板; 3———支持板; 4———短夹板; 5———试样; 6———垫板。 图3 方法C试验夹具组合件示意图 单位为毫米 注1: 采用高速氧燃料(HVOF)工艺或电火花沉淀(ESD)进行热喷涂表面处理。 注2:除标准以外,其余公差为±0.3mm。 图4 方法C试验夹具的长夹板示意图 4GB/T30968.1—2014 单位为毫米 注1: 采用高速氧燃料(HVOF)工艺或电火花沉淀(ESD)进行热喷涂表面处理。 注2:除标准以外,其余公差为±0.3mm。 图5 方法C试验夹具的短夹板示意图 单位为毫米 图6 方法C试验夹具的支持板示意图 5GB/T30968.1—2014 6 试样 6.1 铺层形式 试样为对称均衡的多向层合板。 6.2 试样形状与尺寸 6.2.1 方法A 方法A的试样形状与尺寸分别见图7和表1。 铺层方向公差为:相对于基准面 小于±0.5°;机械加工边缘的粗糙度Ra值不超过3.2μm。 图7 双剪法试样示意图 表1 双剪法试样几何尺寸要求 参数 要求 试样铺层形式 准各向同性 宽度孔径比(w/D) 6 端距孔径比(e/D) 3 厚度h/mm 3~5 紧固件直径d/mm 6+0.00 -0.03 孔径D/mm 6+0.03 -0.00 长度L/mm 135 宽度w/mm 36±1 端距e/mm 18±1 紧固件拧紧力矩/(N·m) 3±0.3 6.2.2 方法B 方法B的试样形状与尺寸分别见图8、图9、表2和表3。若双钉试样采用沉头紧固件,则试样的每 一侧均应布置一个沉头。 6GB/T30968.1—2014