1. Казанский Государственный Технический Университет им. А.Н.Туполева
Контроль и испытания композитных конструкций
Методические указания к лабораторной работе
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ
ПО ИЗОДУ
Авторы: к.т.н. Батраков В.В.
ст.н.с. Двоеглазов И.В.
2. Методика обработки данных (ASTM-D 7136/D 7136M-05e1)
15
Энергия удара
E = CE h
mvi2
Ei =
2
E
H=
md g
H=
E
mdlbm
Скорость удара
vi =
(W12 )
(t + t )
+ g ti − 1 2
(t2 − t1 )
2
CV = 100 × S n−1 / х
n
x =∑ i / n
x
1
i=
1 Ft
vt = vi + gt − ∫
dt
0 m
Внедрение ударника
gt 2 1 1 F (t )
δ (t ) = δ i + vi t +
− ∫ ∫
dt dt
0
0 m
2
S n−1
n 2
= ∑ xi − nx 2 /( n − 1)
i=1
Поглощенная энергия
(vi2 − v(t ) 2 )
Ea (t ) =
+ mgδ (t )
2
КГТУ им. А.Н.Туполева
2
3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ
ПО ИЗОДУ
МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
Образец с надрезом типа А
КГТУ им. А.Н.Туполева
Образец с надрезом типа B
3
4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ
ПО ИЗОДУ
Таблица 1
Тип образца
Длина
L
Толщина
s
Ширина
b
1
63,5±2,0
12,7±0,5
3,2±0,2
2
63,5±2,0
12,7±0,5
6,4±0,2
3
63,5±2,0
12,7±0,5
12,7±0,5
4
80,0±2,0
10,0±0,5
4,0±0,2
КГТУ им. А.Н.Туполева
4
5. Образцы с надрезом из слоистого материала
X - направление удара перпендикулярно слоям
КГТУ им. А.Н.Туполева
5
6. Схема испытания образца с надрезом
Схема испытания «перевернутого образца»
КГТУ им. А.Н.Туполева
6
7. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
1. Испытания проводят при (23±2) °С и относительной
влажности (50±5) %, если в нормативно-технической
документации на конкретную продукцию нет других указаний.
2. Копер выбирают в соответствии так, чтобы на разрушение
образца было израсходовано не менее 10 % и не более 80 %
запаса энергии. Если этому требованию соответствуют
несколько копров, то используют копер с наивысшим запасом
энергии.
3. Образец закрепляют в приборе так, чтобы горизонтальная
плоскость, пересекающая вершину угла надреза, была на
уровне верхней плоскости зажима, а надрез обращен в сторону
маятника. Надрез «перевернутого образца» должен быть на
стороне, противоположной маятнику.
4. Ударник поднимают и закрепляют в верхнем исходном
положении, затем отпускают его.
5. В расчет принимают результаты, полученные на
разрушившихся образцах.
КГТУ им. А.Н.Туполева
7
9. А - Предварительно нагруженная шаро-винтовая передача гарантирует длительную работу с
нулевым люфтом и небольшим линейным усилием. В результате - точное и воспроизводимое
позиционирование траверсы.
В - Легко очищаемая алюминиевая колонна со скошенными углами облегчает доступ в
испытательную зону. Т-образные пазы выполнены для удобной установки и крепления
испытательного оборудования.
С - Оптическое кодирующее устройство позволяет выполнять точные настройка высоты
сброса и возврата (во всей серии 9200). Оборудование 9250 имеет возможность для считывания
показаний положения траверсы.
D - Инновационная конструкция траверсы позволяет оператору легко, быстро и безопасно
настраивать массу падающего груза. Крышка траверсы дает возможность легкой установки и
удаления дополнительных грузов.
Е - Мощный сервопривод с цифровым контроллером позиционирования с обратной связью
обеспечивает более точное управление положением падающей массы и быстрый возврат в
исходное положение.
F - Полноразмерные прозрачные защитные двери (с блокираторами) защищают оператора от
разлетающихся осколков и предотвращают доступ в опасную зону во время испытания.
G - Кнопка аварийной остановки прерывает работу систему при возникновении опасности.
Н - Простота обслуживания. Доступ во все подлежащие техническому обслуживанию зоны
производится без наклона, подъема и без перемещения установки.
I - Самоопределяющийся датчик нагрузки (только в моделях 9250) измеряют всю падающую
массу, включая массу груза, траверсы и ударного наконечника, что обеспечивает точное
вычисление массы и исключает ошибки, возникающие при измерениях вручную.
J - Основание позволяет использовать климатические камеры для термических испытаний, а
также проводить испытания крупных образцов или реальных узлов. Имеются основания большего
размера
КГТУ им. А.Н.Туполева
9
10. Типовой график низкоскоростного удара в координатах нагрузка-перемещение; А - упругая
деформация, В – пластическая деформация, С – развитие повреждения, D – вторичное
разрушение, 1 - инициация повреждения, 2 – разрушение.
КГТУ им. А.Н.Туполева
10
12. Типовой график низкоскоростного удара в координатах нагрузка-перемещение; А - упругая
деформация, В – пластическая деформация, С – развитие повреждения, D – вторичное
разрушение, 1 - инициация повреждения, 2 – разрушение.
КГТУ им. А.Н.Туполева
12
