Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về
Các bản dự thảo

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10592:2014 về Composite chất dẻo gia cường sợi - Xác định các tính chất uốn

Số hiệu:	TCVN10592:2014	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	***	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2014	Ngày hiệu lực:
ICS:	83.120	Tình trạng:	Đã biết

Tốc độ (mm/min)	Dung sai (%)
0,5	± 20
1	± 20
2	± 20
5	± 20
10	± 20
20	± 10
50	± 10
100	± 10
200	± 10
500	± 10

Tốc độ 0,5 mm/min không được quy định trong ISO 5893. Dung sai của tốc độ 1 mm/min và 2 mm/min nhỏ hơn so với quy định trong ISO 5893.

5.1.3. Các bộ phận đặt tải và gối đỡ

(Các) gối đỡ và bộ phận đặt tải trung tâm phải được bố trí như trong Hình 3 (ba điểm) hoặc Hình 4 (bốn điểm). Bán kính R₁ và R₂ phải theo quy định trong Bảng 2. Trục của các gối đỡ và bộ phận đặt tải phải song song với nhau.

Khoảng thử L (khoảng cách giữa các gối đỡ) phải điều chỉnh được.

Bảng 2 – Kích thước bộ phận đặt tải và gối đỡ

Kích thước

Giá trị

(mm)

R₁

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

R₂ đối với h £ 3 mm

2 ± 0,2

R₂ đối với h > 3 mm

5 ± 0,2

5.1.4. Thiết bị ghi tải trọng và chuyển vị

Sai số của lực ghi được không được vượt quá ± 1 % và sai số của giá trị chuyển vị không được quá ± 1 % của toàn bộ thang (xem ISO 5893).

Chuyển vị đạt được bởi chuyển động của máy thử phải được hiệu chính đối với chuyển vị biến dạng chịu tải và độ lõm tại các điểm chịu tải.

5.2. Micromet và dưỡng đo

5.2.1. Micromet hoặc thiết bị tương đương có khả năng đọc được giá trị nhỏ hơn hoặc bằng 0,01 mm dùng để đo độ dày h và chiều rộng b của mẫu thử.

...

5.2.2. Calip đo hoặc dụng cụ tương đương có độ chính xác trong khoảng 0,1 % của khoảng thử L, để xác định khoảng thử này (xem 9.2).

6. Mẫu thử

6.1. Hình dạng và kích thước

6.1.1. Qui định chung

Trừ khi có quy định khác, kích thước của mẫu thử phải tuân theo các kích thước nêu trong tiêu chuẩn của vật liệu được thử hoặc theo quy định trong 6.1.3.

6.1.2. Hướng thử

Trục mẫu thử phải theo một trong các hướng chính (xem 4.11 và Hình 5).

CHÚ THÍCH Khi vật liệu được thử có sự sai khác đáng kể về các tính chất giữa hai hướng chính (nghĩa là hướng "1" và "2"), thì phép thử nên được tiến hành theo cả hai hướng.

Nếu khi ứng dụng, vật liệu chịu ứng suất theo các hướng riêng biệt so với các hướng chính thì vật liệu phải được thử theo hướng đó. Hướng của mẫu thử so với các hướng chính phải được ghi lại.

...

Bảng 3 – Mẫu thử ưu tiên cho phương pháp A (uốn ba điểm)

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu

Chiều dài mẫu thử

(l)

Khoảng thử ngoài cùng

(L)

Chiều rộng

(b)

...

(h)

Loại I

Nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi không liên tục

Loại II

Nhựa gia cường mat, mat và vải liên tục, cũng như dạng hỗn hợp (ví dụ DMC, BMC, SMC và GMT)

...

Loại III

Composite đồng hướng ngang (90^o); đồng hướng (0^o) và đa hướng với 5 < E_f1/G₁₃ £ 15 (ví dụ hệ sợi thủy tinh)

...

Composite đồng hướng 0^o và đa hướng với 15 < E_f1/G₁₃ £ 50 (ví dụ hệ sợi cácbon).

100

Dung sai

- 0

+ 10

± 1

...

± 0,2

CHÚ THÍCH Để giảm sự biến thiên số liệu đối với các mẫu thử sử dụng vật liệu gia cường thô, có thể sử dụng mẫu thử rộng 25 mm.

Trong một phép thử bất kỳ, độ dày mẫu thử của khoảng một phần ba chiều dài giữa mẫu phải không có điểm nào sai khác quá 2 % so với giá trị trung bình tại vùng giữa này. Độ lệch tối đa tương ứng đối với chiều rộng là 3 %. Mặt cắt ngang phải là hình chữ nhật và không được vê tròn các mép.

CHÚ THÍCH Mẫu thử Loại I có thể được gia công từ phần giữa của mẫu thử đa năng cho trong ISO 3167.

Bảng 4 – Mẫu thử ưu tiên cho phương pháp B (uốn bốn điểm)

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu

Chiều dài mẫu thử

(I)

...

(L)

Khoảng thử phía trong

(L')

Chiều rộng

(b)

Độ dày

(h)

Loại I

Nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi không liên tục

...

Loại II

Nhựa gia cường mat, mat và vải liên tục, cũng như dạng hỗn hợp (ví dụ DMC, BMC, SMC và GMT)

...

Loại III

Composite đồng hướng ngang (90^o); đồng hướng (0^o) và đa hướng với 5 < E_f1/G₁₃ £ 15 (ví dụ hệ sợi thủy tinh)

Loại IV

...

100

Dung sai

+ 10

- 0

± 1

...

± 0,5

± 0,2

CHÚ THÍCH Để giảm sự biến thiên số liệu đối với các mẫu thử sử dụng vật liệu gia cường thô, có thể sử dụng mẫu thử rộng 25 mm.

Trong một phép thử bất kỳ, độ dày mẫu thử trên toàn bộ chiều dài phải không có điểm nào sai khác quá 2 % so với giá trị trung bình. Độ lệch tối đa tương ứng đối với chiều rộng là 3 %. Mặt cắt ngang phải là hình chữ nhật và không được vê tròn các mép.

6.1.4. Các mẫu thử khác

Khi không thể hoặc không muốn sử dụng mẫu thử thông dụng, có thể sử dụng các kích thước L, l, h và b cho trong Bảng A.1 và A.2 của Phụ lục A.

6.2. Chuẩn bị mẫu thử

6.2.1. Hợp chất đúc và đùn

Mẫu thử phải được chuẩn bị theo các yêu cầu vật liệu tương ứng. Khi không có các yêu cầu như vậy hoặc khi có yêu cầu khác, mẫu thử có thể được đúc nén trực tiếp hoặc đúc phun trực tiếp từ vật liệu này theo ISO 293, ISO 294-1 hoặc ISO 295 tương ứng.

...

Mẫu thử phải được gia công bằng máy từ các tấm tuân theo ISO 2818.

6.2.3. Vật liệu chất dẻo gia cường sợi dài

Mẫu thử phải được gia công bằng máy từ các tấm được chuẩn bị theo ISO 1268 hoặc theo quy trình khác được yêu cầu hoặc thỏa thuận. Hướng dẫn gia công chất dẻo bằng máy được nêu trong ISO 2818.

6.3. Kiểm tra mẫu thử

Mẫu thử không được bị xoắn và các cặp bề mặt phải song song và vuông góc với nhau. Các bề mặt và cạnh không được có vết xước, rỗ, vết bẩn và sần sùi. Mẫu thử phải được kiểm tra sự phù hợp với các yêu cầu này bằng mắt thường so với các cạnh phẳng, tấm phẳng vuông và đo bằng calip micromet. Các mẫu thử có sai khác so với một hoặc nhiều các yêu cầu này tới mức đo được hoặc quan sát được sẽ bị loại bỏ hoặc được gia công bằng máy đến kích thước và hình dáng yêu cầu trước khi thử.

7. Số lượng mẫu thử

7.1. Thử ít nhất năm mẫu thử cho các phá hủy hợp lệ. Số lượng các phép đo có thể nhiều hơn năm nếu yêu cầu độ chụm của giá trị trung bình tốt hơn.

Có thể đánh giá điều này bằng phương thức khoảng tin cậy (xác suất 95 %, xem ISO 2602).

7.2. Các kết quả thu được từ các mẫu thử bị đứt phía ngoài khoảng một phần ba ở giữa đối với phép thử ba điểm và ngoài phần giữa của phép thử bốn điểm phải bị loại bỏ và thay bằng mẫu thử mới.

...

Khi có thể, điều hòa mẫu thử theo quy định trong tiêu chuẩn của vật liệu được thử. Khi không có thông tin về điều này, chọn điều kiện thích hợp nhất trong ISO 291, trừ khi có quy định của các bên liên quan (ví dụ thử ở nhiệt độ cao hoặc thấp).

9. Cách tiến hành

9.1. Khi có thể, tiến hành phép thử trong môi trường được quy định trong tiêu chuẩn của vật liệu được thử. Khi không có thông tin về điều này, chọn điều kiện thích hợp nhất trong ISO 291, trừ khi có quy định của các bên liên quan (ví dụ thử ở nhiệt độ cao hoặc thấp).

9.2. Đo chiều rộng b và độ dày h chính xác đến 1 % tại tâm của từng mẫu thử. Loại bỏ mẫu thử bất kỳ có một độ dày vượt quá dung sai ± 2 % của giá trị trung bình và thay bằng mẫu thử khác, được chọn ngẫu nhiên. Tính độ dày trung bình h của bộ các mẫu thử này.

Báo cáo nếu các mẫu thử được sử dụng không đáp ứng yêu cầu về dung sai độ dày.

Điều chỉnh khoảng thử L trong khoảng 1 % của giá trị tính toán, để phù hợp với tỷ số khoảng thử/độ dày mẫu thử trung bình, L/h được cho trong Bảng 3 và 4 đối với kích thước mẫu thử ưu tiên và đo khoảng thử thu được chính xác hơn 0,2 % giá trị tính toán.

Bảng 3 và 4 phải được sử dụng trừ khi đạt được kiểu phá hủy không chấp nhận được (ví dụ trượt giữa các lớp, xem Hình 6). Trong trường hợp này, phải sử dụng giá trị L/h cao hơn. Các tỷ số chấp nhận được theo thứ tự là 16/1, 20/1, 40/1 và 60/1.

9.3. Khi có thể, đặt tốc độ thử như được cho trong tiêu chuẩn của vật liệu được thử. Khi không có thông tin này thì chọn giá trị trong Bảng 1 để có tốc độ biến dạng càng gần 0,01 càng tốt. Tốc độ này có thể được tính toán theo các công thức sau:

V = (3 điểm) (1)

...

trong đó

e' là tốc độ biến dạng bằng 0,01 (nghĩa là 1 % trên phút).

Kết quả tốc độ thử này sẽ có độ chuyển vị gần đến 0,4 lần độ dày mẫu thử trong 1 phút, ví dụ 2 mm/min đối với vật liệu ưu tiên Loại I được cho trong 6.1.3.

9.4. Đặt mẫu thử đối xứng trên hai gối đỡ và xác định bề mặt kéo (nghĩa là bề mặt bên dưới trong Hình 3 và 4).

9.5. (Tùy chọn). Có thể đặt một miếng chèn hoặc miếng đệm mỏng ở giữa bộ phận đặt tải và mẫu thử để ngăn cản sự phá hủy bề mặt nén của mẫu thử, đặc biệt đối với các vật liệu Loại III và IV.

CHÚ THÍCH Một miếng chèn bằng polypropylen dày 0,2 mm là phù hợp để giảm thiểu các phá hủy bề mặt nén liên quan đến bộ phận đặt tải.

9.6. Tác dụng lực vào khoảng giữa đối với phép thử ba điểm và đều lên cả hai bộ phận đặt tải đối với phép thử bốn điểm (xem Hình 3 và 4).

9.7. Ghi lại lực và chuyển vị tương ứng của mẫu thử trong quá trình thử, sử dụng hệ thống ghi tự động nếu có thể, để đưa ra đường cong tải trọng uốn hoàn toàn/dịch chuyển hoặc đường cong ứng suất uốn/biến dạng uốn (xem Hình 1).

9.8. Xác định tất cả các ứng suất, chuyển vị và biến dạng tương ứng theo Điều 4 từ đường cong lực/chuyển vị hoặc ứng suất/biến dạng hoặc các dữ liệu tương đương.

...

10. Tính toán và biểu thị kết quả

CHÚ THÍCH Các công thức thay thế được nêu trong Phụ lục B để hiệu chính đối với các ảnh hưởng của chuyển vị lớn (nghĩa tại các chuyển vị lớn hơn 0,1 x L mm).

10.1. Phương pháp A (uốn ba điểm)

10.1.1. Ứng suất uốn, s_f được xác định theo công thức sau:

s_f = (3)

trong đó

s_f là ứng suất uốn, tính bằng megapascal (MPa);

F là tải trọng, tính bằng niutơn (N);

L là khoảng thử, tính bằng milimét (mm);

...

b là chiều rộng của mẫu thử, tính bằng milimét (mm).

10.1.2. Đối với phép đo modul uốn, tính chuyển vị s' và s", tương ứng với các giá trị đã cho của biến dạng uốn e'_f = 0,0005 và e”_f = 0,0025 trong trường hợp composite có biến dạng phá hủy lớn hơn

trong đó

s" và s' là các chuyển vị điểm giữa dầm, tính bằng milimét (mm);

e'_f và e”_f là các biến dạng uốn, có giá trị được cho ở trên.

Modul uốn được tính từ công thức 5 hoặc 6:

(i) Sử dụng công thức 5

...

E _f là mdul uốn đàn hồi, tính bằng megapascal (MPa)

Ds là chênh lệch chuyển vị giữa s" và s';

DF là chênh lệch tải trọng F" và F' tại s" và s' tương ứng.

(ii) Sử dụng công thức 6

E _f = 500(s”_f - s’_f) (6)

trong đó

s’_f là ứng suất đo được tại chuyển vị s', biểu thị bằng megapascal (MPa);

s”_f là ứng suất đo được tại chuyển vị s", biểu thị bằng megapascal (MPa);

Đối với thiết bị có máy tính, xem chú thích 4.9.

...

e = (7)

10.2. Phương pháp B (uốn bốn điểm)

10.2.1. Ứng suất uốn s_f được xác định theo công thức sau:

s_f = (8)

trong đó

s_f là ứng suất uốn, tính bằng megapascal (MPa);

F là tải trọng, tính bằng niutơn (N);

L là khoảng thử, tính bằng milimét (mm);

h là độ dày của mẫu thử, tính bằng milimét (mm);

...

10.2.2. Đối với phép đo modul uốn, tính chuyển vị s' và s", tương ứng với các giá trị đã cho của biến dạng uốn e'_f = 0,0005 và e”_f = 0,0025 trong trường hợp composite có biến dạng phá hủy lớn hơn

trong đó

s" và s' là các chuyển vị điểm giữa dầm, tính bằng milimét (mm);

e'_f và e”_f là các biến dạng uốn, có giá trị được cho ở trên.

Modul uốn được tính từ công thức 10 hoặc 11:

(i) Sử dụng công thức 10

trong đó

...

Ds là chênh lệch chuyển vị giữa s" và s';

DF là chênh lệch tải trọng F" và F' tại s" và s' tương ứng.

(ii) Sử dụng công thức 11

E _f = 500 (s’_f - s”_f) (11)

E _f là modul uốn đàn hồi, tính bằng megapascal (MPa);

s’_f là ứng suất đo được tại chuyển vị s', biểu thị bằng megapascal (MPa);

s”_f là ứng suất đo được tại chuyển vị s", biểu thị bằng megapascal (MPa).

10.2.3. Tính biến dạng ở mặt ngoài của mẫu thử như sau:

e = (12)

...

10.3. Tính giá trị trung bình cộng của từng phép đo riêng lẻ và nếu có yêu cầu độ lệch chuẩn và khoảng tin cậy 95 % của giá trị trung bình, sử dụng quy trình cho trong ISO 2602.

10.4. Tính ứng suất và modul đến ba chữ số có nghĩa. Tính giá trị chuyển vị đến hai chữ số có nghĩa.

11. Độ chụm

Độ chụm của phương pháp này chưa có vì không có dữ liệu liên phòng thử nghiệm.

12. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này, chỉ ra phương pháp thử, loại vật liệu và tốc độ thử;

b) Mô tả đầy đủ vật liệu được thử, bao gồm: kiểu, nguồn gốc, số mã hiệu của nhà sản xuất và lịch sử trước đó nếu biết;

c) Đối với tấm, độ dày của tấm và nếu được, hướng của các trục chính của mẫu thử liên quan đến một vài đặc tính của tấm;

...

e) Hình dạng và kích thước của mẫu thử (chú ý nếu mẫu thử không đáp ứng yêu cầu dung sai độ dày trong 9.2);

f) Phương pháp chuẩn bị mẫu thử;

g) Điều kiện thử và quy trình điều hòa, nếu có;

h) Số lượng mẫu được thử;

i) Chiều dài danh nghĩa của khoảng thử sử dụng;

j) Tốc độ thử;

k) Cấp chính xác của máy thử (xem ISO 5893);

l) Bề mặt của mẫu thử tiếp xúc với (các) bộ phận đặt tải;

m) Kiểu loại, vật liệu và độ dày của vật liệu đệm, nếu sử dụng;

...

o) Kết quả thử;

p) Phép đo riêng lẻ, gồm biểu đồ ứng suất (lực) - biến dạng (dịch chuyển), nếu yêu cầu;

q) Kiểu phá hủy nhận được;

r) Độ lệch chuẩn và khoảng tin cậy 95 % của giá trị trung bình, nếu yêu cầu.

PHỤ LỤC A

(quy định)

Mẫu thử khác

A.1. Chiều dài và độ dày của mẫu thử này phải có tỷ số tương tự với mẫu thử ưu tiên, như cho trong Bảng A.1, trừ khi bị ảnh hưởng giống như nêu tại đoạn cuối Điều 9.2.

...

Loại vật liệu

Ba điểm

Bốn điểm

...

16,5

III

...

22,5

40,5

CHÚ THÍCH Một số yêu cầu kỹ thuật quy định mẫu thử lấy từ các tấm có độ dày lớn hơn giới hạn trên được quy định phải được giảm đến một độ dày chuẩn bằng cách gia công chỉ trên một mặt. Trong trường hợp đó, tốt nhất nên đặt mẫu thử sao cho bề mặt chưa gia công của mẫu tiếp xúc với hai gối đỡ và lực được tác dụng qua các bộ phận đặt tải vào bề mặt đã gia công của mẫu thử.

A.2. Giá trị chiều rộng áp dụng được cho trong Bảng A.2 phải được sử dụng.

...

Kích thước tính bằng milimét

Độ dày danh nghĩa

Chiều rộng ( b )

Loại I

Chiều rộng ( b )

Loại II đến IV

1 < h £ 3

...

3 < h £ 5

5 < h £10

10 < h £ 20

...

35 < h £ 50

Đối với các vật liệu được gia cường bằng vật liệu thô, chiều rộng mẫu thử phải đảm bảo lấy được từ một mẫu đại diện. Áp dụng dung sai cho trong Bảng 3 và 4.

PHỤ LỤC B

(qui định)

...

B.1. Phương pháp A – Uốn ba điểm

Trong trường hợp chuyển vị lớn, lớn hơn 0,1L, có thể sử dụng công thức sau để xác định ứng suất uốn, s_f :

trong đó

s là chuyển vị điểm giữa dầm, tính bằng milimét (mm);

s_f là ứng suất uốn, tính bằng megapascal (MPa);

F là tải trọng, tính bằng niutơn (N);

L là khoảng thử, tính bằng milimét (mm);

h là độ dày của mẫu thử, tính bằng milimét (mm);

...

Đối với biến dạng, có thể sử dụng công thức sau:

Ứng suất này bị ảnh hưởng đáng kể bởi ma sát tại gối đỡ và bộ phận đặt tải. Điều này có thể giải quyết bằng cách đặt các bộ phận này trên các đệm, bằng cách giới hạn phương pháp thử này với các chuyển vị nhỏ (không ưu tiên) hoặc bằng cách thêm hệ số hiệu chính cho công thức 3a:

trong đó m là hệ số hiệu chính ma sát tương đối dễ dàng để xác định.

B.2. Phương pháp B – Uốn bốn điểm

Trong trường hợp chuyển vị lớn, lớn hơn 0,1L, có thể sử dụng công thức sau để xác định ứng suất uốn, s_f :

trong đó

...

F là tải trọng, tính bằng niutơn (N);

L là khoảng thử, tính bằng milimét (mm);

h là độ dày của mẫu thử, tính bằng milimét (mm);

b là chiều rộng của mẫu thử, tính bằng milimét (mm).

Đối với biến dạng, có thể sử dụng công thức sau:

Hiệu chính ảnh hưởng của ma sát như trên sẽ có

...

(Biến dạng e' và e" tương đương với chuyển vị s' và s")

Hình 2 – Tấm composite gia cường đồng hướng chỉ ra các trục đối xứng

Hình 3 – Bố trí tải trọng ba điểm

Hình 4 – Bố trí tải trọng bốn điểm ( L = 3L' )

Hình 5 – Vị trí của các mẫu thử

...

Hình 6 – Ví dụ về các kiểu phá hủy

(Kéo đứt ban đầu và nén ban đầu, tách biệt khỏi các bộ phận đặt tải là kiểu phá hủy chấp nhận được.

Các phá hủy ban đầu gây ra do sự trượt giữa các lớp không được chấp nhận).