Методика испытания образцов на растяжение

Образцы

Экспериментальное исследование механических характеристик при испытании на растяжение в условиях нормальных температур проведено на образцах углепластика. За основу методики испытаний для экспериментального исследования механических свойств углепластика использовался ГОСТ 25.601-80.

Испытания углепластика на растяжение проводились на образцах в виде лопаток. Эскиз образца из углепластика представлен на рисунке 1.12.

Испытания проводились с использованием шлифовальной шкурки в качестве прокладки между захватной частью образца и клиновыми захватами испытательной машины, что позволяет уйти от проскальзывания образца в захватах. Скорость перемещения подвижного захвата 5мм/мин. Внешний вид образцов углепластика представлен на рисунке 1.13.

Рисунок 1.12. Эскиз образца в виде двусторонней лопатки для испытаний на одноосное растяжение с размерами, выполненными по ГОСТ 25.601-80

Рисунок 1.13. Образцы углепластика в виде лопаток для испытаний на одноосное растяжение

В ходе испытаний были определены модуль упругости и предел прочности углепластика. Статистическая обработка проводилась по методу Стьюдента с доверительной вероятностью 0,95, по формулам (1.3) – (1.5) [16].

(1.5)

(1.4)

(1.3)

Проведение испытаний

Испытания проводят при нормальных условиях: температуре (25±5)°С, влажности не более 70% и атмосферном давлении.

Если необходимо определять значения деформации, установливают на образец по центру датчики деформации (по ширине и длине).

При определении модуля упругости рекомендуется, чтобы по крайней мере на один образец из группы одинаковых были установлены соосные параллельные датчики для оценки влияния изгиба.

Обработка результатов

Предел прочности при растяжении и напряжения при растяжении в каждой требуемой точке определяются из уравнений (10) и (11) соответственно:

(10) (11)

где -предельная прочность на растяжение, МПа

P^max - максимальная нагрузка до разрушения, Н

σi -напряжение при растяжении в i-ой точке, МПа

P_i -нагрузка в i-ой точке, Н

A – средняя площадь поперечного сечения, мм²

Деформации при растяжении по перемещению каждой определяющей точки рассчитываются из уравнения:

где ε_i – деформации при растяжении в i-ой точке, με

δ_i - перемещение экстензометра в i-ой точке, мм

L_g – база экстензометра, мм

Модуль упругости при растяжении по данным кривой напряжения-деформации рассчитывается по формуле:

где E – модуль упругости при растяжение, ГПа

∆σ-различие в растягивающих напряжениях между двумя деформируемыми точками

∆ε- различие между двумя точками деформации (номинально 0,002)

Если на границах заданного диапазона деформаций данные отсутствуют (что часто случается при дискретных данных) используют ближайшие точки.