非金属夹层结构或芯子平压性能试验方法

本标准适用于测定非金属夹层结构或芯子的平压强度和芯子的平压弹性模量。 1 术语 平压为垂直于夹层结构面板方向的压缩。 2 试样 2.1 试样形状为方形或圆形。夹层结构试样见图1，厚度与夹层结构制品厚度相同。去掉 中的面板即为芯子试样。 2.1.1 对于泡沫塑料、轻木等连续芯子，试样边长或直径为60mm。 2.1.2 对于蜂窝、波纹等格子型芯子，试样边长或直径为60mm，或至少要包括4个完整格 子。 2.1.3 当夹层结构制品厚度未定时，芯子厚度取15mm，面板厚度取03～10mm。 2.1.4 测芯子弹性模量，推荐的试样厚度为15～80mm。 2.1.5 试样两表面的平行度公差为015mm。 2.2 试样数量按GB 1446《纤维增强塑料性能试验方法总则》第2章。 3 试验条件 3.1 试验环境条件按GB 1446第3章。 3.2 试验设备按GB 1446第5章。试验装置见图2。 3.3 加载速度为05～2.0mm/min。 注：当试样厚度大于40mm时，推荐的加载应变速度为005mm/mm·min。 4 试验步骤 4.1 试样制备按GB 1446第1章。 4.2 试样外观检查按GB 1446第2章。 4.3 试样状态调节按GB 1446第3章。 4.4 将合格试样编号，测量试样任意三处的边长或直径、厚度，取算术平均值。面板厚度 取名义厚度或同一批试样的平均厚度。测量精度按GB 1446第4章。 4.5 将试样按图2装在上下垫块之间，注意对中，调整试验机零点。 4.6 测定平压强度时，调整球形支座，使上垫块与试验机上压头平面平行，然后均匀连续 加载直至破坏，记录破坏形式。 4.7 测定平压弹性模量时，调整球形支座，施加初载(破坏载荷的5%～10%)，调整仪表， 再加一定载荷(破坏载荷的15%～20%)，检查仪表读数，若不对称，重新调整球形支座，待试 样两侧仪表读数一致后，卸至初载。然后以破坏载荷的5%～10%级差，按规定加载速度，分 级加载至破坏载荷的50%左右，记录各级载荷和相应的变形值。若需整个载荷-变形资料，则 应测到破坏为止。如有自动记录仪表，可以连续加载。 注：若出现载荷示值下降或停顿现象，则以此时的载荷示值作为破坏载荷。 5 计算 5.1 绘制载荷-变形曲线。 5.2 平压强度按式(1)计算： P σ=-----……………………………………(1) F 式中：σ——平压强度，MPa; P——破坏载荷N； 1 F——试样横截面面积(方试样：F=a1·a2，圆试样：F=----π·D[2])，mm[2]； 4 a1、a2——试样边长，mm。 D——试样直径，mm。 5.3 用夹层结构试样测量时，按式(2)计算： △P(h-2tf) 　　　　　　　　　　　　　　　　Ec=------------ …………………………………(2) △h·F 式中：Ec——芯子平压弹性模量，MPa； △P——载荷-变形曲线上直线段的载荷增量值，N； h——试样厚度，mm； tf——面板厚度，mm； △h——对应于△P的压缩变形增量值，mm； F——同式(1)。 5.3.2 用芯子试样测量时，按式(3)计算： △P·hc Ec=---------…………………………………………(3) △hc·F 式中：Ec——同式(2)； △P——同式(2)； hc——芯子试样厚度，mm； △hc——对应△P的压缩变形增量值，mm； F——同式(1)。 6 试验结果 按GB 1446第6章。 7 试验报告 按GB 1446第7章。 附 录 A 蜂窝夹层结构或芯子的蜂壁压缩性能计算 (补充件) A.1 蜂壁压缩强度按式(A1)计算： P 　　　　　　　　　　　　　　 σs=------------------ ……………………………(A1) (2n1·d+n2·c)ts 式中：σs——蜂壁压缩强度，MPa； P——破坏载荷，N； n1——试样中双层蜂壁数； n2——试样中单层蜂壁数； d——蜂格双层蜂壁边长，mm; c——蜂格单层蜂壁边长，mm； ts——单层蜂壁厚度，mm； A.2 蜂壁压缩弹性模量按式(A2)计算： △P·hc 　　　　　　　　　　　　　　　　Ec=---------------------- ………………………(2) (2n1·d+n2·c)△h·ts 式中：Es——蜂壁压缩弹性模量，MPa； △P——载荷-变形曲线上直线段的载荷增量值，N； hc——试样芯子厚度，mm； △hc——对应△P的压缩变形增量值，mm； a1、a2——同式(A1)。 d、c——同式(A1)。 ts——同式(A1)。 注：对于夹层结构试样△hc用△h代入。△h是夹层结构试样相对△P的变形增量值，mm 。 A.3 对于其他格子型芯子壁的压缩性能，可以按式(A1)、(A2)原理计算。 附加说明： 本标准由全家纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。 本标准由国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所、航空工业部621研究所共同起草。 本标准主要起草人周祝林、王彬如、沈叔曾、颜铁煌。 本标准于1979年5月1日首次发布。