定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法

本标准适用于测定单向和正交对称铺层纤维增强塑料平板平行纤维方向(0[0])和垂直于纤 维方向(90[0])的拉伸强度、拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线。 1试样 1.1 试样几何形状及尺寸见下图及下表。 试样尺寸 ________________________________________________________________________________ 尺寸，mm 试样类别 L b h l D Q 0[0] 230 12.5±0.5 1～3 100 50 ≥15[0] 90[0] 170 25±0.5 2～4 50 50 ≥15[0] 0[0]/90[0] 230 25±0.5 2～4 80 50 ≥15[0] ________________________________________________________________________________ 注：①仲裁试样的厚度为20±01mm。 ②测定泊松比时也可采用无加强片的试样。 ③测定0[0]泊松比时试样宽度也可采用25±05mm。 1.2 加强片及其胶接方法： 1.2.1 加强片可用厚度为2～3mm正交铺层的玻璃纤维增强塑料板或厚度为1～3mm的铝板制 作。 1.2.2 胶接加强片所用胶粘剂应保证在试验过程中加强片不脱落，胶粘剂固化温度应不高 于试样板材成型温度。 1.2.3 对胶接加强片处的试样表面进行处理时，不允许损伤试样纤维。 1.2.4 加强片可在试样制备后胶接，也可在试样制备前整片胶接，然后加工成试样。两侧 加强片应对称。 1.3 每组试样数量应不少于5个。 2 试验条件 2.1 试样状态调节和试验的标准环境按GB 1446《纤维增强塑料性能试验方法总则》规定 。 2.2 试验设备按GB 1446规定。 2.3 加载速度： 2.3.1 测定拉伸强度时，加载速度为1～6mm/min，仲裁试验时加载速度为2mm/min。 2.3.2 测定拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线时，加载速度为1～6mm/ min。 3 试验步骤 3.1 按GB 1446规定及本标准1.2制备试样。 3.2 按GB 1446规定检查试样外观。 3.3 按GB 1446规定对试样进行状态调节。 3.4 将试样编号、划线，并测量工作段内任三点的厚度和宽度，取算术平均值。测量精度 按GB 1446规定。 3.5 装卡试样，使试样的轴线与上下夹头中心线一致。 3.6 在工作段安装测量变形或应变的仪表。施加初载(约为破坏载荷的5%)，检查并调整试 样及变形或应变测量系统，使其处于正常工作状态。 3.7 测定拉伸弹性模量、泊松比、破坏伸长率及应力-应变曲线时，采用分级加载，级差 为破坏载荷的5～10%(测定拉伸弹性模量和泊松比时，至少五级)，记录各级载荷与相应的变 形或应变值。使用自动记录装置时可连续加载。 3.8 测定拉伸强度时，连续加载至试样破坏，记录最大载荷值及试样破坏形式。 3.9 绘制载荷-变形或载荷-应变曲线。 3.10 凡破坏仅发生在夹持段内的试样应予作废。同批有效试样不足5个时，应重作试验。 4 计算 4.1 拉伸强度按式(1)计算： Pb 　　　　　　　　　　　 σt=--------…………………………………………(1) b·h 式中：σt——拉伸强度，kgf/cm[2](MPa)； 注：1MPa=1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]。 Pb——试样破坏时的最大载荷值，kgf(N); b——试样宽度，cm(mm)； h——试样厚度，cm(mm)。 4.2 拉伸弹性模量按式(2)计算： △p·l △p Et=-----------或Et-------×△…………………………………(2) 　　　　　　　 　b·h·△l b·h 式中：Et——拉伸弹性模量，kgf/cm[2](MPa)； △p——载荷-变形曲线或载荷-应变曲线上初始直线段的载荷增量，kgf(N); l——测量标距，cm(mm)； △——与△P对应的应变增量。 4.3 拉伸破坏伸长率按式(3)计算： 　　 △lp 　=------×100%……………………………………………(3) l 式中：t——拉伸破坏伸长率； 　△lb——试样破坏时标距l的总伸长量，cm。 4.4 绘制应力-应变曲线。 4.5 泊松比按式(4)计算： -T 　　　　　　　　　　　 μLT=----------………………………………………………(4) L △lL 　　　　　　　　　　　 L=--------……………………………………………………(5) lL △lL 　　　　　　　　　　　 T=--------……………………………………………………(6) lT 式中：μLT——泊松比； L、T——分别为与△P相对应的纵向(L向)应变和横向(T向)应变； lL、lT——分别为纵向和横向的测量标距，cm(mm); △lL、△lT ——分别为与△P相对应的标距lL和lT的变形增量，cm(mm)。 5 试验结果 试验结果按GB 1446规定。 6 试验报告 试验报告按GB 1446规定。 __________________ 附加说明： 本标准由国家建筑材料工业局和中华人民共和国航空工业部提出，由全国塑料标准化技 术委员会纤维增强塑料分会归口。 本标准由国家建筑材料工业局哈尔滨玻璃钢研究所、航空材料研究所和北京航空学院共 同起草。 本标准主要起草人陶云宝、张根荣、孙以娟、姜作义、杨乃宾。 自本标准实施之日起，原建筑材料工业部部标准JC 290-81作废。