Методи визначення модуля пружності при розтягуванні, стисненні і вигині
Plastics. Methods for determination of elasticity modulus at strength,
compression and bending
Дата введення 1982-07-01
Обмеження терміну дії зняте по протоколу N 5-94 Міждержавної ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІУС 11-12-94)
ЗАМІСТЬ ГОСТ 9550-71
Цей стандарт поширюється на пластмаси і встановлює методи визначення модуля пружності при розтягуванні, стисненні і вигині.
Стандарт не поширюється на пористі пластмаси та плівки з пластмас.
Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 2345-80.
Терміни, які вживаються в цьому стандарті, та їх пояснення наведені в додатку.
1. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ пружності при розтягуванні
1. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ пружності при розтягуванні
1.1. суть методу
Суть методу полягає у визначенні модуля пружності при розтягуванні як відношення приросту напруги до відповідного приросту відносного подовження, встановленому цим стандартом.
1.2. відбір зразків
1.2.1. Для випробування застосовують зразки по ГОСТ 11262-80.
1.2.2. Кількість зразків, узятих для випробування однієї партії матеріалу, а для анізотропних матеріалів в кожному з обраних напрямків, має бути не менше 3.
Для проведення випробування застосовують апаратуру по ГОСТ 11262-80. при цьому випробувальна машина повинна забезпечувати швидкість розсування затискачів (1,0 ± 0,5)% в хвилину, а прилад для вимірювання подовження повинен забезпечувати вимірювання з похибкою не більше 0,002 мм.
1.4. Підготовка до випробування
1.4.1. Перед випробуванням зразки кондиціонують в стандартній атмосфері по ГОСТ 12423-66 не менше 16 год, якщо в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію немає інших вказівок.
1.4.2. Перед випробуванням вимірюють товщину і ширину зразка по ГОСТ 11262-80.
1.5. проведення випробування
1.5.1. Випробування проводять при температурі і відносній вологості, зазначених в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію.
Якщо в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію немає інших вказівок, то випробування проводять відповідно до ГОСТ 12423-66 при температурі (23 ± 2) ° С і відносній вологості (50 ± 5)%.
1.5.2. Зразок закріплюють у машину так, щоб поздовжні осі затискачів і вісь зразка збігалися з лінією, що з'єднує точки кріплення затискачів на випробувальній машині.
1.5.3. На зразку, закріпленому в затискачах, проводять установку і настройку приладу для вимірювання подовження.
1.5.4. Зразок навантажують при швидкості розсування затискачів випробувальної машини, що забезпечує швидкість деформації зразка (1,0 ± 0,5)% в хвилину. Навантаження здійснюють до величини відносного подовження 0,5%.
Якщо зразки руйнуються до досягнення відносного подовження 0,5%, навантаження проводять до меншої величини деформації, встановленої в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію.
1.5.5. Графічний запис навантаження і деформації проводять в наступному масштабі:
100-150 мм на діаграмі має відповідати 0,4% відносного подовження;
не менше 100 мм на діаграмі має відповідати збільшенню навантаження, відповідного збільшення відносного подовження на 0,4%.
1.6. Обробка результатів
1.6.1. За діаграмою визначають значення навантаження, відповідні величинам відносного подовження 0,1 і 0,3%. Допускаються менші значення відносного подовження для зразків, передбачених у п.1.5.4.
1.6.2. Модуль пружності при розтягуванні () в МПа обчислюють за формулою
де - навантаження, що відповідає відносному подовженню 0,3%, Н;
- навантаження, відповідна відносно подовження 0,1%, Н;
- розрахункова довжина зразка, мм;
- площа початкового поперечного перерізу зразка, мм;
- подовження, відповідне навантаженні. мм;
- подовження, відповідне навантаженні.
1.6.3. За результат випробування приймають середнє арифметичне всіх паралельних визначень.
1.6.4. Величину стандартного відхилення обчислюють за ГОСТ 14359-69.
1.6.5. Результати випробування записують в протокол, який повинен містити такі дані:
найменування і марку пластмаси та номер партії;
найменування випробувальної машини;
тип і марку приладу для вимірювання деформації;
умови проведення випробування (швидкість навантаження, температура, графічна запис і т.д.);
тип випробуваного зразка (форма, розміри);
умови підготовки випробуваного зразка;
кількість зразків, узятих для випробування;
середньоарифметичне визначається показника і стандартне відхилення;
позначення цього стандарту.
2. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ при стиску
2.1. суть методу
Суть методу полягає у визначенні модуля пружності при стисненні як відношення приросту напруги до відповідного приросту відносної деформації стиснення, встановленим цим стандартом.
2.2. відбір зразків
2.2.1. Для випробування застосовують зразки по ГОСТ 4651-82. База вимірювання деформації повинна становити не менше 10 мм і не більше висоти зразка при вимірюванні деформації приладом, встановленим на зразку.
При виготовленні зразків з виробів товщиною менше 5 мм використовують зразки у формі прямокутних пластин розмірами (80 ± 2) х (10,0 ± 0,5) мм, а товщина зразка дорівнює товщині вироби. Для армованих пластмас ширина зразків дорівнює (15,0 ± 0,5) мм. Для запобігання втрати стійкості при випробуванні таких зразків застосовують пристосування (рисунок 1).
Рисунок 1. Пристосування для випробування на стиск зразків товщиною менше 5 мм
Пристосування для випробування на стиск зразків товщиною менше 5 мм
2.2.2. Кількість зразків повинна відповідати п.1.2.2.
Для проведення випробування застосовують апаратуру по ГОСТ 4651-82. при цьому випробувальна машина повинна забезпечувати швидкість зближення опорних майданчиків зі швидкістю деформації зразка (1,0 ± 0,5)% в хвилину, а прилад для вимірювання деформації стиску повинен забезпечувати вимірювання з похибкою не більше 0,002 мм.
2.4. Підготовка до випробування
2.4.1. Перед випробуванням зразки кондиціонують в стандартній атмосфері по ГОСТ 12423-66 не менше 16 год, якщо в нормативно-технічної документації на конфетну продукцію немає інших вказівок.
2.4.2. Перед випробуванням вимірюють розміри зразків по ГОСТ 4651-82.
2.5. проведення випробування
2.5.1. Випробування проводять при температурі і відносній вологості, зазначених в п.1.5.1.
2.5.2. Зразок встановлюють на опорних плитах випробувальної машини так, щоб поздовжня вісь зразка співпадала з напрямком дії сили.
2.5.3. Встановлюють прилад для вимірювання деформації. Деформацію при стисканні визначають вимірюванням відстані між майданчиками або по зміні бази на зразку (див. П.2.2.1).
2.5.4. Зразок навантажують при швидкості зближення майданчиків випробувальної машини, що забезпечує швидкість деформації зразка (1,0 ± 0,5)% в хвилину. Навантаження здійснюють до величини деформації 0,5%.
Якщо зразки руйнуються до досягнення відносної деформації 0,5%, навантаження здійснюють до меншої величини деформації, встановленої в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію.
2.5.5. Графічний запис навантаження і деформації проводять відповідно до п.1.5.5 при значеннях відносної деформації стиснення, рівних значень відносного подовження, зазначених в п.1.5.5.
2.6. Обробка результатів
2.6.1. За діаграмою визначають значення навантаження, відповідні величинам відносної деформації 0,1 і 0,3%.
Допускаються менші значення відносної деформації при стисканні для зразків, передбачених у п.2.5.4.
2.6.2. Модуль пружності при стисненні () в МПа обчислюють за формулою
де - навантаження, що відповідає відносній деформації 0,3%, Н;
- навантаження, відповідна відносної деформації 0,1%, Н;
- початкова висота зразка або бази, мм;
- площа початкового поперечного перерізу зразка, мм;
- зміна висоти або бази, відповідне навантаженні. мм;
- зміна висоти або бази, відповідне навантаженні,.
2.6.3. За результат випробування приймають середнє арифметичне всіх паралельних визначень.
2.6.4. Величину стандартного відхилення обчислюють, як зазначено в п.1.6.4.
2.6.5. Результати випробування оформлюють протоколом, як зазначено в п.1.6.5.
3. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ ПРИ ВИГИНІ
3.1. суть методу
Суть методу полягає у визначенні модуля пружності при вигині як відношення приросту напруги до відповідного приросту відносної деформації, встановленому цим стандартом.
3.2. відбір зразків
3.2.1. Для випробування застосовують зразки по ГОСТ 4648-71.
3.2.2. Кількість зразків повинна відповідати п.1.2.2.
Для проведення випробування застосовують апаратуру по ГОСТ 4648-71. при цьому випробувальна машина повинна забезпечувати швидкість зближення навантажує наконечника і опор, відповідну швидкості деформації зразка (1,0 ± 0,5)% в хвилину, а прилад для вимірювання деформації зразка повинен забезпечувати вимірювання з похибкою не більше 0,01 мм.
3.4. Підготовка до випробування
3.4.1. Перед випробуванням зразки кондиціонують в стандартній атмосфері по ГОСТ 12423-66 не менше 16 год, якщо в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію немає інших вказівок.
3.4.2. Перед випробуванням вимірюють розміри зразків по ГОСТ 4648-71.
3.5. проведення випробування
3.5.1. Випробування на вигин проводять двома методами:
А - при навантаженні по трехточечной схемою (рисунок 2);
Б - при навантаженні по чотирьохточкові схемою (черт.3).
Рисунок 2. Трехточечная схема навантаження при згині
Трехточечная схема навантаження при згині
Черт.3. Чотирьохточкові схема навантаження при згині
Чотирьохточкові схема навантаження при згині
- навантаження; - відстань між опорами; - прогин; - епюра моменту
При методі А випробуваний зразок навантажують наконечником в середині відстані між опорами.
При методі Б випробуваний зразок навантажують парою наконечників, розташованих в середньої третини відстані між опорами.
Вибір методу передбачається в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію.
в методі А - в середині відстані між опорами (рисунок 2). Величину прогину оцінюють за величиною переміщення рухомої частини навантажувального пристрою;
в методі Б - відповідно до черт.3.
3.5.2. Випробування проводять при температурі і відносній вологості, зазначених в п.1.5.1.
3.5.3. Відстань між опорами () встановлюють залежно від товщини зразка () від 15 до 17 мм і вимірюють з похибкою не більше 0,5%.
3.5.4. На зразку, що лежить на опорах, здійснюють установку і настройку приладу для вимірювання прогину.
3.5.5. Зразки навантажують при швидкості зближення навантажує наконечника і опор, що забезпечує швидкість деформації зразка (1,0 ± 0,5)% в хвилину.
Навантаження здійснюють до величини відносної деформації крайніх волокон 0,5%.
Відносну деформацію крайніх волокон () обчислюють за формулою
де - значення прогину, мм;
- товщина зразка, мм;
- відстань між опорами, мм.
Якщо зразки руйнуються до досягнення відносної деформації крайніх волокон 0,5%, навантаження здійснюють до меншої величини деформації, встановленої в нормативно-технічної документації на конкретну продукцію.
3.5.6. Графічний запис навантаження і деформації проводять відповідно до п.1.5.5 при значеннях прогину, що відповідають значенням відносної деформації крайніх волокон, зазначених в п.1.5.5.
3.6. Обробка результатів
3.6.1. За діаграмою визначають значення навантаження і прогину, що відповідають значенням відносної деформації крайніх волокон 0,1 і 0,3%.
Допускаються менші значення відносної деформації при вигині для зразків, передбачених у п.3.5.5.
3.6.2. Модуль пружності при згині () в МПа обчислюють за формулою
де - відстань між опорами, мм;
- навантаження при величині відносної деформації крайніх волокон 0,3%, Н;
- навантаження при величині відносної деформації крайніх волокон 0,1%, Н;
- ширина зразка, мм;
- товщина зразка, мм;
- прогин зразка, відповідний відносної деформації крайніх волокон 0,3%, мм;
- прогин зразка, відповідний відносної деформації крайніх волокон 0,1%, мм
3.6.3. За результат випробування приймають середнє арифметичне всіх паралельних визначень.
3.6.4. Величину стандартного відхилення обчислюють, як зазначено в п.1.6.4.
3.6.5. Результати випробування оформлюють протоколом, як зазначено в п.1.6.5.