破璃纖維增強(qiáng)塑料平板拉-拉疲勞性能試驗(yàn)方法

本方法適用于測定玻璃布正交鋪層的玻璃纖維增強(qiáng)塑料平板拉-拉疲勞性能。如條件疲勞極限及中值應(yīng)力-壽命曲線(S-M曲線)。 1名詞術(shù)語 11拉-拉疲勞最大應(yīng)力和最小應(yīng)力均為拉應(yīng)力的疲勞稱拉-拉疲勞，其應(yīng)力比R大于零，應(yīng)力S與時(shí)間 t的關(guān)系見圖1。 12應(yīng)力-壽命曲線(S-N曲線)以最大應(yīng)力S為縱坐標(biāo)，以疲勞壽命N(常取疲勞壽命N的對數(shù))為橫坐標(biāo)繪制的曲線稱為S -N曲線。以中值為疲勞壽命N中(或疲勞壽命N中的對數(shù))為橫坐標(biāo)時(shí)，稱為中值應(yīng)力-壽命曲線；以平均疲勞壽命N(或取疲勞壽命N的對數(shù))為橫坐標(biāo)時(shí)，稱為平均應(yīng)力-壽命曲線。 13條件疲勞極限條件疲勞極限是在某一應(yīng)力水平下達(dá)到指定的循環(huán)次數(shù)時(shí)，材料不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。 2試樣 21試樣幾何形狀及尺寸見圖2。試樣加工時(shí)需保證兩圓弧的對稱性。 22試樣數(shù)量按每一個(gè)應(yīng)力水平不少于5根確定。 3試驗(yàn)條件 31試驗(yàn)環(huán)境按GB1446《纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則》的有關(guān)規(guī)定。 32試驗(yàn)設(shè)備為軸向加載疲勞試驗(yàn)機(jī)，以及吹風(fēng)散熱裝置、數(shù)字頻率計(jì)(帶有測周期裝置)等其他輔助設(shè)備。 33試驗(yàn)過程中采用載荷控制，即試樣在每一循環(huán)中所受的最大荷與最小載荷保持不變。 34試驗(yàn)波形為正弦波，頻率可取15～60Ｈz，或按技術(shù)要求而定。 4試驗(yàn)步驟 41試樣的制備按GB 1446的有關(guān)規(guī)定。試樣的軸向應(yīng)與纖維方向一致或垂直。 42試樣的外觀檢查按GB1446的有關(guān)規(guī)定。 43試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB1446的有關(guān)規(guī)定。 44合格試樣編號，測量試樣中間截面處的寬度和厚度，各測三次，寬度取其最小值，厚度取其平均值。 45夾持試樣。試樣中心線應(yīng)與上下夾頭的對準(zhǔn)中心線一致。上下夾持部分的長度相等。兩夾持端的距離為±0.5mm。 46調(diào)整試驗(yàn)設(shè)備到正常工作狀態(tài)。 47確定平均載荷(平均應(yīng)力)和載荷幅(應(yīng)力幅)。第一次試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力水平所示的最大應(yīng)力值取靜拉伸強(qiáng)度的50%左右，然后施加載荷。 48測定S-N曲線時(shí)，至少應(yīng)選4個(gè)應(yīng)力水平。 49采用20Ｈz以上工作頻率或?qū)囟让舾械牟牧希话阈鑶⒂么碉L(fēng)散熱裝置，使試樣表面溫度不超過35℃。需確定試樣溫度變化時(shí)，應(yīng)定時(shí)進(jìn)行測量。需測定試樣工作頻率時(shí)，啟用數(shù)字頻率裝置。 410試樣疲勞破壞是指試樣不能維持其所給定的應(yīng)力水平或發(fā)生斷裂破壞，也可根據(jù)技術(shù)要求而定。 411確定條件疲勞極限需保證在該應(yīng)力水平下5根試樣全部通過5×10°循環(huán)，或按技術(shù)要求而定。同時(shí)，在該應(yīng)力水平之上的任一應(yīng)力水平多數(shù)試樣不能達(dá)到所指定的循環(huán)次數(shù)。 412試驗(yàn)過程中應(yīng)記錄每一試樣所受的應(yīng)力、工作頻率、試樣變化和破壞特征及其相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)。 5試驗(yàn)結(jié)果 51給出每一應(yīng)力水平下的中值壽命，通常取對數(shù)壽命，按GB1446計(jì)算。 52繪制S-N曲線。 53給出條件疲勞極限。 6試驗(yàn)報(bào)告 61試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括GB1446所列內(nèi)容，以及試樣的靜拉伸強(qiáng)度、每級應(yīng)力水平和試樣根數(shù)、最終循環(huán)次數(shù)、條件疲勞極限和S-N曲線。 62根據(jù)試驗(yàn)要求，試驗(yàn)報(bào)告中還可包括：實(shí)際試驗(yàn)頻率及其變化、試樣表面溫度變化、試樣破壞特征等?！郊诱f明：本標(biāo)準(zhǔn)上國家建筑材料工業(yè)局上海玻璃鋼研究所提出；由纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)上國家建筑材料工業(yè)局上海玻璃鋼研究所起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人周國寅、潘文友。