树脂浇铸体扭转试验方法

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。