注册

国家标准计划《纤维增强塑料复合材料 采用校准端荷载分裂(C-ELS)试验和有效开裂长度法对单向增强材料模式II抗裂强度的测定》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 北京玻璃钢研究设计院有限公司

目录

基础信息

计划号
20180205-T-609
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2018-03-20
申报日期
2017-11-02
公示开始日期
2017-12-19
公示截止日期
2018-01-02
标准类别
方法
国际标准分类号
83.120
83 橡胶和塑料工业
83.120 增强塑料
归口单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
执行单位
全国纤维增强塑料标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

采标情况

本标准等同采用ISO国际标准:ISO 15114:2014。

采标中文名称:纤维增强塑料复合材料. 采用校准端荷载分裂(C-ELS)试验和有效开裂长度法对单向增强材料模式II抗裂强度的测定。

目的意义

目的:等同采用ISO 15114-2014《纤维增强塑料复合材料-采用校准端载荷分裂(C-ELS)试验和有效开裂长度法对单向增强材料Ⅱ型断裂韧性的测定》,形成一个关于纤维增强塑料复合材料Ⅱ型断裂韧性测定方法的国家标准。

意义:断裂韧性是指材料阻止宏观裂纹扩展能力的度量,也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。

它和裂纹本身的大小、形状及应力大小无关,只与材料本身或成型工艺有关。

复合材料的断裂韧性是材料构件内部存在缺陷的情况下,防止低应力开裂性能的一个重要指标。

在实际的构件中,理想的均匀材料是不存在的,都或多或少存在不同类型的缺陷,构件在使用过程中,这些缺陷将逐步发展为微裂纹。

在外载荷作用下,微裂纹的扩展、融合最终导致构件的失效甚至断裂,对材料和构件的安全及使用性能产生重大的隐患,因此急需建立一套系统的关于复合材料断裂韧性测定的标准测试方法,来评价材料的使用性能。

由于复合材料层合板的层间断裂是自相似扩展的,所以断裂力学的基本理论仍适用于分层问题。

层间断裂亦分张开型(Ⅰ型)、滑开型(Ⅱ型)和撕开型(Ⅲ型),其中Ⅰ型和Ⅱ型是主要的。

目前国内在Ⅰ型断裂韧性的研究上,标准和测试技术已日趋完善,积累了大量的基础数据。

但对于Ⅱ型断裂韧性的测试,国内还没有一个统一的国家标准,因此,无法对Ⅱ断裂韧性数据的统计积累,不利于断裂韧性的研究及发展。

通过ISO15114-2014的等同采用,形成关于纤维增强塑料Ⅱ型断裂韧性测定方法的国家标准,使纤维增强塑料Ⅱ断裂韧性测试有一个统一的国家标准可以依据,使复合材料断裂Ⅱ型断裂韧性测试方法统一化,标准化。

并为使用者和材料设计者提供一个关于确定复合材料Ⅱ型断裂韧性的参考依据。

标准形成后,对国内外同行业之间关于复合材料的Ⅱ型断裂韧性有可比性,并能评估复合材料在使用性能下长期寿命,更可以藉此完善国内材料在有内部微缺陷的情况下使用性能的参考指标,对材料在此情况下的使用和设计有重要影响。

范围和主要技术内容

本标准规定了一种对纤维增强塑料Ⅱ型断裂韧性的评估方法,在规定的条件下,采用校准端载荷分裂试验和有效裂纹长度法来确定单向纤维增强塑料复合材料GⅡC值(临界能量释放率),从而确定单向纤维增强聚合物层合板的抗分层性能。通过一个薄的嵌入物或Ⅱ型的预制裂纹试样,并对试样端部进行加载,记录载荷和位移值并监测裂纹长度,计算Ⅱ型载荷的临界能量释放率GⅡC值,并由裂纹的产生及扩展数据得到抗性曲线(如临界能量释放率与分层长度曲线)。