ГОСТ 34256-2017
(ISO 15850:2014)

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПЛАСТМАССЫ

Определение распространения усталостной трещины при растяжении методом линейно-упругой механики разрушения (LEFM)

Plastics. Determination of propagation of fatigue crack in tension by the method of linear elastic fracture mechanics (LEFM)

     

МКС 83.080.01

Дата введения 2018-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов (АНО "Стандарткомпозит"), при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" ("Союзкомпозит") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 августа 2017 г. N 102-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2017 г. N 1224-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34256-2017 (ISO 15850:2014) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 15850:2014* "Пластмассы. Измерение распространения усталостных трещин при растяжении. Механизм линейного упругого разрушения (LEFM)" ("Plastics - Determination of tensiontension fatigue crack propagation - Linear elastic fracture mechanics (LEFM) approach", MOD).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Дополнительные слова и фразы включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации и/или особенностей межгосударственной стандартизации стран, указанных выше, выделены курсивом.

Ссылки на международные стандарты, которые не приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены на соответствующие межгосударственные стандарты.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2022 год, введенная в действие с 09.01.2022

Поправка внесена изготовителем базы данных

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения распространения усталостных трещин в образцах с надрезом, подвергаемых циклическому растяжению от минимального до максимального постоянного положительного значения. Результаты испытания выражают в виде зависимости длины трещины от количества циклов нагружения и зависимости скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений и скорости выделения энергии на конце трещины. Возникновение разрывов при распространении трещины отмечают в протоколе испытания.

Настоящий метод применяют для оценки сопротивления пластмассы росту трещин. В этом случае результаты представляют в виде количества циклов до разрушения или общего времени до прекращения сопротивления росту трещин в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений (см. приложение А).

Настоящий стандарт распространяется на следующие материалы:

- жесткие и полужесткие термопластичные материалы для формования и экструзии, включая наполненные и армированные композиции, например короткими волокнами, листы из жестких и полужестких термопластичных материалов;

- жесткие и полужесткие термореактивные формовочные материалы, включая наполненные и армированные короткими волокнами композиции, листы из жестких и полужестких термореактивных материалов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 11262-80 Пластмассы. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 26277-84 Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 цикл: Наименьший сегмент функций "нагрузка - время" и "напряжение - время", повторяемый периодически.

Примечание - Применяют также термины усталостный цикл, цикл нагружения и цикл напряжения.

3.2 количество завершенных циклов N: Количество циклов нагружения от начала испытания.

3.3 форма волны: Форма кривой "нагрузка - время" в пределах одиночного цикла.

3.4 максимальная нагрузка , Н: Максимальное значение нагрузки в цикле.

Примечание - В настоящем методе используют только положительные, т.е. растягивающие нагрузки.

3.5 минимальная нагрузка , Н: Минимальное значение нагрузки в цикле.

Примечание - В настоящем методе используют только положительные, т.е. растягивающие нагрузки.

3.6 диапазон нагрузки , Н: Разность между максимальной и минимальной нагрузками в одном цикле.

Диапазон нагрузки вычисляют по формуле

.                                                  (1)

3.7 отношение нагрузок; коэффициент напряжения R: Отношение минимальной нагрузки в цикле к максимальной.

Коэффициент напряжения вычисляют по формуле

.                                                            (2)

3.8 коэффициент интенсивности напряжений K, Па/м: Предел напряжения , перпендикулярного площади трещины, на расстоянии от конца трещины умноженного на квадратный корень из 2, при , стремящемся к нулю.

Коэффициент интенсивности напряжений определяют по формуле

.                                                 (3)

3.9 максимальный коэффициент интенсивности напряжений , Па/м: Наибольшее значение коэффициента интенсивности напряжений в одном цикле.

3.10 минимальный коэффициент интенсивности напряжений , Па/м: Наименьшее значение коэффициента интенсивности напряжений в одном цикле.

3.11 диапазон коэффициента интенсивности напряжений , Па/м: Разность между максимальным и минимальным коэффициентом интенсивности напряжений в одном цикле

.                                                 (4)

3.12 скорость выделения энергии G, Дж/м: Разность между внешней работой , выполненной над телом для расширения трещины на величину , и соответствующим изменением энергии деформации

.                                                    (5)

Примечание - Если предполагают линейно-упругое поведение материала, то отношение между коэффициентом интенсивности напряжений K и скоростью выделения энергии G выражают следующим образом

,                                                           (6)

     
где (для плоско-напряженного состояния);

для условий плоско-деформированного состояния

,                                                               (7)

     
где Е и - модуль упругости при растяжении и коэффициент Пуассона.

3.13 максимальная скорость выделения энергии , Дж/м: Наибольшее значение скорости выделения энергии в одиночном цикле.

3.14 минимальная скорость выделения энергии , Дж/м: Минимальное значение скорости выделения энергии в одном цикле.

3.15 диапазон скорости выделения энергии , Дж/м: Разность между максимальной и минимальной скоростями выделения энергии в одном цикле, определяют по формуле