夹层结构滚筒剥离试验方法

1 主题内容与适用范围 本标准规定了夹层结构中面板与芯子间胶接剥离强度的试验方法。 本标准适用于测定夹层结构中面板与芯子间胶接的剥离强度。 注:夹层结构由面板(蒙皮)与轻质芯材组成,芯材形式通常有蜂窝、波纹和泡沫。面板与芯材 的材料为金属或非金属。 2 引用标准 GB 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 3 试样 3.1 试样形状及尺寸见图1,厚度h与夹层结构制品厚度相同;当制品厚度未确定时,可以取20m m,面板厚度tf小于或等于1mm。 3.1.1 对于硬质泡沫塑料、轻木等连续芯子,试样宽度b为60mm。 3.1.2 对于蜂窝、波纹等格子型芯子,试样宽度为60mm,当格子边长或波距较大时(格子边长 大于8mm,波距大于20mm),试样宽度为80mm。 3.2 对于正交各向异性夹层结构,试样分纵向和横向两种。 3.3 湿法成型的试样,还应分上面板和下面板两种。 3.4 用作空白试验的面板试样,其材料、宽度、厚度与相应的夹层结构试样的面板相同。 注:空白试验是指用上升式滚筒对单面板进行试验,以获得克服面板弯曲和滚筒上升所需的抗 力载荷。 3.5 试样数量按GB 1446第2章规定。 4 试验条件 4.1 试验环境条件按GB 1446第3章规定。 4.2 试验设备按GB 1446第5章规定。 4.3 上升式滚筒夹具见图2。滚筒直径为100mm,滚筒凸缘直径为125mm,质量不超过3.5kg。 4.4 加载速度为20～30mm/min。 5 试验步骤 5.1 试样制备按GB 1446第1章规定。 当试样厚度小于10mm时,在不受剥离的面板上,粘上厚度大于10mm的木质等加强材料,见图3。 胶接固化温度应为室温或比夹层结构胶接固化温度至少低30℃。 5.2 试样外观检查按GB 1446第2章规定。 5.3 试样状态调节按GB 1446第3章规定。 5.4 将合格试样编号,测量试样任意三处的宽度,取算术平均值。测量精度按GB 1446第4章规 定。 5.5 将试样被剥离面板的一头夹入滚筒夹具上,使试样轴线与滚筒轴线垂直,另一头装在上夹 具中,然后将上夹具与试验机相连接,调整试验机载荷零点。再将下夹具与试验机连接。 5.6 按规定加载速度进行试验。选用下列任意一种方法记录剥离载荷(或抗力载荷)。 5.6.1 使用自动绘图仪记录载荷—剥离距离曲线。 5.6.2 无自动记录装置时,在开始施加载荷约5s后,按一定时间间隔读取载荷,不得少于10个 读数。 5.7 试样被剥离到150～200mm时,便卸载,使滚筒回到未剥离前的初始位置,记录破坏形式。 5.7.1 若面板无损伤,则按5.6条重复进行试验,记录抗力载荷。 5.7.2 若面板有损伤(有明显可见发白和裂纹),应采用空白试验用的面板试样,按5.5条和5.6 条进行空白试验,记录抗力载荷。 6 计算 6.1 用下列任意一种方法求得平均剥离载荷和最小剥离载荷。 6.1.1 从载荷—剥离距离曲线上,找出最小剥离载荷,并用求积仪或作图法求得平均剥离载荷 。 6.1.2 从所记录的载荷读数中,找出最小剥离载荷,并取载荷读数的算术平均值为平均剥离载 荷。 6.2 根据面板损伤与否选择下列一种方法求得抗力载荷。 6.2.1 由5.7.1所得的载荷—剥离距离曲线或载荷读数中求出。 6.2.2 由5.7.2所得的载荷—剥离距离曲线或载荷读数中求出。 6.3 平均剥离强度按式(1)计算: M=(Pb-P0)(D-d)/2b…………………(1) 式中:M—平均剥离强度,N.mm/mm; Pb—平均剥离载荷,N; P0—抗力载荷,N; D—滚筒凸缘直径,mm; d—滚筒直径,mm; b—试样宽度,mm。 6.4 最小剥离强度按式(2)计算: Mmin=(P[min]-P0)(D-d)/2b………………(2) 式中:M[min]—最小剥离强度,N.mm/mm; Pmin—最小剥离载荷,N; P0—同式(1); D、d、b—同式(1)。 7 试验结果 按GB 1446第6章规定。 8 试验报告 按GB 1446第7章。 附加说明: 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。 本标准由国家建材局上海玻璃钢研究所、航空工业部北京航空材料研究所共同起草。 本标准主要起草人沈叔曾、王彬如、周祝林、颜铁〓。