树脂浇铸体扭转试验方法
发布日期：1985-09-01
1 适用范围
本标准适用于测定纤维增强塑料所用树脂浇铸体的剪切弹性模量、剪切比例极限、剪切强度
和剪切应力—应变曲线。
2 试样
2.1 试样几何形状与尺寸如图所示(夹持部分形状与尺寸,允许随试验机夹头而变化)。
2.2 试样数量按GB 2567《树脂浇铸体力学性能试验方法总则》。
3 试验条件
3.1 试验环境条件按GB 2567。
3.2 试验设备按GB 2567。采用的扭角变形仪的精度与镜式扭角仪相比误差不超过±1%。
3.3 加载速度取30～150kgf.cm/min(或20°～60°/min)。
4 试验步骤
4.1 试样制备参照GB 2567。
4.2 试样外观检查按GB 2567。
4.3 将合格试样编号,测量试样工作段内任意三处的直径(测量每处时应取正交的二个直径,
其计算直径为二直径乘积之平方根,即D0.D90),取算术平均值。测量精度为0.02mm。
4.4 装卡试样,使试样中心轴线与夹头中心线对准。
4.5 在试样工作段内装扭角变形仪,施加初载(约55破坏载荷),检查测量系统使其工作正常。
4.6 安上防护罩,校正零点,记下初读数。
4.7 均勺连续加载,以一定的间隔载荷(或扭角)记录相应的扭角(或载荷),在比例极限内至少
记录5次,比例极限至破坏至少记录8次。如果试验机备自动记录装置,则记录完全的扭矩—扭
角曲线。
4.8 有明显内部缺陷或断在工作段以外的试样应予作废,同批有效试样不足5个时,应重做试
验。
5 试验结果
5.1 表观剪切应力按式(1)计算:
16M
τe=--------…………………………………………………………(1)
π.D3
式中:τe—表观剪切应力,kgf/cm[2](MPa);
M—扭矩,kgf.cm;
D—试样直径,cm。
注:1MPa=1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]。
5.2 剪切应变按式(2)计算:
φ·π·D
r=----------…………………………………………………………(2)
360L
式中:r—剪切应变;
φ—试样上标距二端截面的相对转角,度;
L—标距,cm。
5.3 剪切应力由式(3)确定:
τe-1
τ=-----------------…………………………………………………(3)
4(τe-rdτe/dr)
式中:τ—剪切应力,kgf/cm[2](MPa);
dτe
-----—表观剪切应力—应变曲线上某点切线的斜率。
dr
5.4 绘制剪切应力—应变曲线图对读得的或自动记录下的扭矩—扭角曲线,按式(1)、(2)计
算和绘制表观剪切应力—应变(τe-r)曲线,再对此曲线按式(3)进行修正,得到剪切应力—应
变(τ-r)曲线,见附录A(补充件)。
5.5 剪切比例极限:在表观剪切应力—应变(τe-r)曲线上直线段的最大应力即剪切比例极限
τp〔kgf/cm[2](MPa)〕。
5.6 剪切强度:按式(3)修正后剪切应力—应变(τ-r)曲线上的最大应力即剪切强度τB〔kgf
/cm[2](MPa)〕。
5.7 剪切弹性模量按式(4)计算:
Δτ
G------------……………………………………………………(4)
Δr
式中:G—剪切弹性模量,kgf/cm[2](MPa);
Δτ—剪切应力—应变曲线直线段上的应力增量,kgf/cm[2](MPa);
Δr—相应于Δτ的应变增量。
6 试验报告
试验报告按GB 2567。
附录A
作图法
(补充件)
A.1 作表观剪切应力—应变(τe-r)曲线(见图)。为保证曲线精度规定:剪切应力100kgf/cm[
2]在纵坐标上应不小于2cm,剪切应变1%在横坐标上应不小于2cm。
A.2 在上述曲线图的曲线段上任取一点a1,通过点a1作曲线的切线交τ轴于A1,由图可得:
OA1=τe-rdτe/dr
A.3 在OA1上截点B1,使A1B1=OA1/4,自B1作平行于A1a1的线交a1点的纵坐标c1a1于b1点,c1b1
即为对应于剪切应力—应变(τ-r)曲线的剪切应力τa1。
A.4 再在表现观剪切应力—应变(τ-r)曲线上取若干点ai,并按找b1点的方法确定若干bi点,
点数i至少8个以上。连接b1……bi即成为剪切应力—应变(τ-r)曲线图。
附加说明:
本标准由国家建筑材料工业局提出,由纤维增强塑料标准化分技术委员会归口。
本标准由国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所、高教部同济大学起草。
本标准主要起草人王征颖、杨永通。
