GB/T36805.2-2020
塑料高应变速率下的拉伸性能测定第2部分：直接测试法
Plastics—Determinationoftensilepropertiesathighstrainrates—Part2:Directtestingmethod
- 中国标准分类号（CCS）G31
- 国际标准分类号（ICS）83.080.01
- 实施日期2021-10-01
- 文件格式PDF
- 文本页数10页
- 文件大小692.64KB
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塑料高应变速率下的拉伸性能测定第2部分：直接测试法
国家标准 GB/36805.2一2020 塑料高应变速率下的拉伸性能测定 第2部分:直接测试法 Plasties一Determinationoftensilepropertiesathighstrainrates一 Part2:Direettestingmethod 2020-11-19发布 2021-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T36805.2一2020 前 言 GB/T36805《塑料高应变速率下的拉伸性能测定》分为2个部分 第1部分:方程拟合法; 第2部分;直接测试法 本部分为GB/T36805的第2部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本部分由石油和化学工业联合会提出
本部分由全国塑料标准化技术委员会通用方法和产品分技术委员会(SAC/TC15/sC4)归口
本部分起草单位:金发科技股份有限公司、中蓝晨光成都检测技术有限公司、石油化工股份有 限公司北京化工研究院、泛亚汽车技术中心有限公司、上海延锋金桥汽车饰件系统有限公司、暨南大学 力学与建筑工程学院、清华大学苏州汽车研究院(相城)中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司 本部分主要起草人;黄险波、吴博,朱天戈、叶南飚、庞承焕,刘力荣、刘丹、周俊龙、李港,吴海龙 孟宪明、黄克凡.郑雯、张赛
GB/T36805.2一2020 引 言 塑料材料在不同应变速率下的拉伸性能数据可用于塑料制品、塑料制件的变形和破坏行为的CAE 模拟分析
而塑料材料对应变速率是敏感的,在高应变速率下的性能与低应变速率下的性能通常呈现 不同的规律
为了规范塑料材料高应变速率下的拉伸性能测定,特制定本标准
本标准对样品类型、测试设备和 测试方法都提出了明确的要求
GB;/T36805.2一2020 塑料高应变速率下的拉伸性能测定 第2部分直接测试法 范围 GB/T36805的本部分规定了使用高速拉伸机测试塑料材料在宽应变速率范围内拉伸性能的 方法
本部分适用于拉伸速度在10mm/s以上的拉伸试验
注:宽应变速率范围包含速率近似于冲击加载情况下的高应变速率 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T1040.1一2018塑料拉伸性能的测定第1部分;总则 GB/T1040.2一2006塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件 术语和定义 GB/T1040,l一2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 应变速率 strainrate 单位时间内的应变改变量
注:单位为每秒(sI 3.2 名义应变速率 n0minalstrainrate Eom 试验速度除以测试样品窄平行部分的长度
注:单位为每秒(s-')
原理 采用试验系统,在适宜的测试模式下,设置目标应变速率或测试速度、数据采集频率等参数,沿塑料 材料试样纵向主轴恒速拉伸,直到断裂或应力(负荷)或应变(伸长)达到某一预定值,在这一过程中得到 可靠的应力-应变曲线
5 设备 5.1测试装置 符合本部分要求的试验机应具备进行10mm/s以上速度的拉伸测试的能力
随着测试速度的增
GB/T36805.2一2020 加,力值的测量误差会增大
这些测量误差与力传感器共振模式、测试样品以及测试装置中的部件有 关
为达到满意的测试精度,同时拓宽测试速度范围,测试装置的设计非常重要,应使用高硬度的测力 传感器(如压电式的)和轻质高刚度的部件
为实施此速度下的拉伸测试,设备通常选用液压伺服驱动 并安装有缓冲器的高速拉伸试验机,其他的试验系统,只要在整个试验过程中能够提供符合要求的恒定 应变速度的试验机均可使用
符合本部分要求的试验设备参见附录A
5.2负荷指示装置 5.2.1负荷指示装置应可测量试验过程中任何时刻负荷的变化
该装置在规定的试验速度下应无惯 性滞后
在高应变速率下,负荷向试样自发传递的过程会引起试样与试验机某些部位的振荡,这种振荡 5.2.2 会和力值信号叠加并被记录于测试曲线中
随着试验速度的增加,振荡加剧
阻止或者减少力信号中 的振荡是选择动态测力方式的关键,通常而言,测力位置距离标距长度越远,振荡现象越强烈
5.2.3采用应变片或使用局域动态测力计作为负荷指示装置的,应在试验报告中说明
5.2.4负荷指示装置的采集频率f，应满足式(1)要求: f.>1000×emm 式中 f
负荷指示装置采样频率,单位为赫兹(Hz); 名义应变速率,单位为每秒(s-
e0 注:相关方可共同商定具体的采集频率
5.3应变指示装置 5.3.1应变指示装置应可测量试验过程中任何时刻试样标距的变化,测量系统应无惯性滞后
可采用 不同的测量系统测定应变,如光电引伸计、激光测量系统,应变片或高速相机等
5.3.2建议试验全程采用一种应变指示装置,若无法实现或需要更高的测量精度时,可组合采用多种 应变指示装置,但应在试验报告中说明
5.3.3应变指示装置的采集频率f
应满足式(2)要求 f
>100×e nom 式中 应变指示装置采样频率,单位为赫兹(H2); f 名义应变速率,单位为每秒(s-I)
emn 注，相关方可共同商定具体的采集频率
5.4数据记录装置 为准确记录所有试验速度下的力-位移曲线,用于记录负荷和应变信号装置的数据采集频率应足够 高,至少不低于负荷指示装置或应变指示装置的采样频率
5.5夹具 用于夹持试样与试验机相连,使试样的主轴方向与通过夹具中心线的拉力方向重合
试样应以这 种方式夹持以防止被夹试样相对夹具口滑动
夹具不会引起夹具口处试样过早破坏或挤压夹具中的 试样
GB;/T36805.2一2020 试样 6.1试样形状 对于高应变速率下的拉伸测试,测试试样的选择与规定应变速率,材料刚度、材料密度、屈服应变 活塞或横梁加速情况、系统频率等因素有关
为保证数据的可比性,在一组样品的测试中宜使用同一种 试样
用于测试的有效区域是样品的窄平行段部分,试样的圆弧区域与夹持部分不作为测试的有效区 域
一般情况下,宜选择哑铃型试样,见GB/T1040.2一2006中6.1. 6.2试样制备 按GB/T1040.2一2006中6.2执行
状态调节 -2018中第8章执行
按GB/T1040.1 试验步骤 8.1试验环境 按GB/T1040.1一2018中9.1执行
8.2试样数量 按GB/T1040.12018中7.1执行
8.3试样尺寸 按GB/T1040.12018中9.2执行
8.4夹持 按GB/T1040.12018中9.3执行
8.5试验速度 根据材料应用端的需求确定应变速率
确定应变速率后,根据式(3)计算试验速度 3 U=emm×L 式中 试验速度,单位为毫米每秒mm/s); mm名义应变速率,单位为每秒(s='); 试样窄平行段长度,单位为毫米(mm) L 注:宜使用100、1,10s1、1s的应变速率进行测试,如需使用其他应变速率进行测试,可由相关方共同商定
8.6数据的记录 记录试验过程中试样承受的负荷及与之对应的标线间或夹具间距离的增量,宜采用自动记录系统
GB/T36805.2一2020 9 结果计算和表示 g.1总则 采用与GB/T1040.1一2018中类似的方法测算应力应变、应力应变曲线等,但与准静态拉伸相 比,试样尺寸,测试系统固有频率、材料本身的相关组合因素,会对测试结果产生显著影响
9.2应力-应变曲线 9.2.1应力-应变曲线由原始信号计算得到,在试验过程中获得单调递增的信号将有利于后续分析
若 由于测量技术原因无法获得(如信号干扰),需要通过相应算法获得单调信号
例如滤波处理、多项式拟 合、多项式样条函数逼近等,并应在试验报告中明确说明
通常,试验结果使用方负责解释应力-应变曲 线上力值振荡现象的数据处理依据
在进行高应变速率下的拉伸性能测定时,宜先不进行算法处理,待 测试结束后再根据需要决定是否进行,否则有引起测试数据失真的风险
9.2.2为进一步分析试验结果,例如给予应力-应变曲线获取一些关键指标或提供有限元计算的输人参 数,需预先对曲线进行光滑处理在试验报告中应注明是否采用以及采用何种曲线预处理方法
需指出 的是,采用数据预处理通常会丢失原始数据的部分信息并引人数据处理者的主观影响
力值振荡的接受准则可以参考图1给出的示例n 9.2.3 不可接受 临界/可接受 可接受 时间 图1力值震荡情况可接受准则的示例 注相关方可共同商定可接受的力值振荡定量准则 9.3测定关键结果 针对高应变速率下的拉伸试验,可根据GB/T1040.1一2018从应力-应变曲线上确定关键性能结 果,具体项目由委托方指定或相关方商定
g.4有效数字 应力和拉伸模量保留三位有效数字,应变保留两位有效数字
GB;/T36805.2一2020 0试验报告 试验报告应包括以下内容: 注明应用GB/T36805的相关部分(本部分编号); a b 受试材料的完整标识,包括类型、来源、制造厂代号和所知的历史; 材料(不管其为成品、半成品、试板还是试样)的性能和形态,包括主要尺寸、形状、加工方法、层 合程序和预处理情况;试样制备及加工方法的详细情况;如果试样是切割制得,则包括试验切 割的方向; d)试样类型及平行部分的宽度和厚度,包括平均值、最小值和最大值 试样数量; e f 状态调节和试验的标准环境,如果需要,根据有关材料或产品相关的标准所增加的特殊状态 调节; g 应变指示装置的类型; h 试验速度C应变速率),火具间距离样条类型 是否采用以及采用何种曲线预处理方法 单个试验结果; i 试验结果的平均值,引用的受试材料指标值 k 有无废弃和更换试样的说明及其原因; m测试及审核人员; 试验日期
n
GB/T36805.2一2020 附 录 A 资料性附录) 试验设备 高应变速率拉伸试验机结构示意见图A.1
说明: -力传感器 固定端夹具; -试样; 活动端夹具 缓冲器; 作动器" -位移传感器
注本示意图仅用于举例说明,并非约束设备结构
只要在整个试验过程中能够提供恒定应变速度的试验机均可 使用
图A.1高应变速率拉伸试验机结构示意图
GB;/T36805.2一2020 参 考文献 [1]SAEJ2749一2008HighStrainRateTensileTestingofPolymers
塑料高应变速率下的拉伸性能测定第2部分：直接测试法GB/T36805.2-2020
一、引言
塑料是广泛使用的材料之一，其在工业生产、日常生活中都有着重要的应用。在使用过程中，塑料受到外力作用下会出现形变，从而影响其性能。因此，研究塑料在不同条件下的力学性能是十分必要的。
本文将介绍塑料在高应变速率下的拉伸性能测试方法——直接测试法GB/T36805.2-2020。该方法可用于测试在高应变速率下，塑料材料的拉伸强度、延伸率、断裂韧度等参数，对于评价塑料的力学性能具有重要意义。
二、直接测试法GB/T36805.2-2020
直接测试法是一种简单易行的测试方法，其基本原理是在高应变速率下施加拉伸力，测量材料的应力和应变关系，从而得出材料的力学性能参数。
GB/T36805.2-2020标准规定了该测试方法的具体操作步骤和注意事项：
- 试样的制备：根据标准规定制备试样，并记录试样的尺寸和质量。
- 测试条件设置：根据要求设置拉伸速度和温度等测试条件，保证测试数据的可靠性。
- 测试过程中需要测量的参数有：荷载P、位移L、时间t等。
- 测试结果处理：根据测量数据计算材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率、断裂韧度等参数。
三、适用范围及注意事项
直接测试法适用于大多数塑料材料的高应变速率下的拉伸性能测试。但在使用时需要注意以下几点：
- 测试过程中需要控制试样的温度和湿度等环境因素，避免影响测试结果。
- 试样的尺寸和形状应符合标准规定。
- 拉伸速率应根据材料的特性进行选择，不能超出标准规定的范围。
- 测试过程中需要注意安全，避免发生意外事故。
四、结论
直接测试法是一种简单易行的塑料高应变速率下的拉伸性能测试方法，其适用于大多数塑料材料。在使用时需要注意环境因素、试样尺寸、拉伸速率等各个方面的要求，以保证测试结果的可靠性。
