破璃纤维增强塑料平板拉-拉疲劳性能试验方法

本方法适用于测定玻璃布正交铺层的玻璃纤维增强塑料平板拉-拉疲劳性能。如条件疲 劳极限及中值应力-寿命曲线(S-M曲线)。 1 名词术语 11 拉-拉疲劳 最大应力和最小应力均为拉应力的疲劳称拉-拉疲劳，其应力比R大于零，应力S与时间 t的关系见图1。 12 应力-寿命曲线(S-N曲线) 以最大应力S为纵坐标，以疲劳寿命N(常取疲劳寿命N的对数)为横坐标绘制的曲线称为S -N曲线。以中值为疲劳寿命N中(或疲劳寿命N中的对数)为横坐标时，称为中值应力-寿命曲 线；以平均疲劳寿命N(或取疲劳寿命N的对数)为横坐标时，称为平均应力-寿命曲线。 13 条件疲劳极限 条件疲劳极限是在某一应力水平下达到指定的循环次数时，材料不发生疲劳破坏的最大应 力值。 2 试样 21 试样几何形状及尺寸见图2。试样加工时需保证两圆弧的对称性。 22 试样数量按每一个应力水平不少于5根确定。 3 试验条件 31 试验环境按GB1446《纤维增强塑料性能试验方法总则》的有关规定。 32 试验设备为轴向加载疲劳试验机，以及吹风散热装置、数字频率计(带有测周期 装置)等其他辅助设备。 33 试验过程中采用载荷控制，即试样在每一循环中所受的最大 荷与最小载荷保持 不变。 34 试验波形为正弦波，频率可取15～60Ｈz，或按技术要求而定。 4 试验步骤 41 试样的制备按GB 1446的有关规定。试样的轴向应与纤维方向一致或垂直。 42 试样的外观检查按GB1446的有关规定。 43 试样的状态调节按GB1446的有关规定。 44 合格试样编号，测量试样中间截面处的宽度和厚度，各测三次，宽度取其最小值 ，厚度取其平均值。 45 夹持试样。试样中心线应与上下夹头的对准中心线一致。上下夹持部分的长度相 等。两夹持端的距离为±0.5mm。 46 调整试验设备到正常工作状态。 47 确定平均载荷(平均应力)和载荷幅(应力幅)。第一次试验时应力水平所示的最大 应力值取静拉伸强度的50%左右，然后施加载荷。 48 测定S-N曲线时，至少应选4个应力水平。 49 采用20Ｈz以上工作频率或对温度敏感的材料，一般需启用吹风散热装置，使试样 表面温度不超过35℃。需确定试样温度变化时，应定时进行测量。需测定试样工作频率时， 启用数字频率装置。 410 试样疲劳破坏是指试样不能维持其所给定的应力水平或发生断裂破坏，也可根据 技术要求而定。 411 确定条件疲劳极限需保证在该应力水平下5根试样全部通过5×10°循环，或按技 术要求而定。同时，在该应力水平之上的任一应力水平多数试样不能达到所指定的循环次数 。 412 试验过程中应记录每一试样所受的应力、工作频率、试样变化和破坏特征及其相 应的循环次数。 5 试验结果 51 给出每一应力水平下的中值寿命，通常取对数寿命，按GB1446计算。 52 绘制S-N曲线。 53 给出条件疲劳极限。 6 试验报告 61 试验报告应包括GB1446所列内容，以及试样的静拉伸强度、每级应力水平和试样 根数、最终循环次数、条件疲劳极限和S-N曲线。 62 根据试验要求，试验报告中还可包括：实际试验频率及其变化、试样表面温度变 化、试样破坏特征等。 ————————————— 附加说明： 本标准上国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所提出；由纤维增强塑料标准化技术委员 会归口。 本标准上国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所起草。 本标准主要起草人周国寅、潘文友。