RU2597811C1 - Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials - Google Patents
Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597811C1 RU2597811C1 RU2015128703/28A RU2015128703A RU2597811C1 RU 2597811 C1 RU2597811 C1 RU 2597811C1 RU 2015128703/28 A RU2015128703/28 A RU 2015128703/28A RU 2015128703 A RU2015128703 A RU 2015128703A RU 2597811 C1 RU2597811 C1 RU 2597811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- samples
- mechanical characteristics
- cutting
- mandrel
- determining
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения механических характеристик материалов, конкретно - к способу определения модуля упругости, предела прочности и предельной деформации.The invention relates to methods for determining the mechanical characteristics of materials, specifically to a method for determining the modulus of elasticity, tensile strength and ultimate deformation.
Определение механических характеристик оболочечных изделий в форме труб с учетом анизотропии полимерных композиционных материалов необходимо проводить в двух плоскостях: в осевом и поперечном направлениях соответственно, для этого необходимы разные методы испытаний.Determination of the mechanical characteristics of shell products in the form of pipes, taking into account the anisotropy of polymer composite materials, must be carried out in two planes: in the axial and transverse directions, respectively, for this different test methods are required.
Для определения механических характеристик полимерных композиционных материалов (ПКМ) в настоящее время используют методы испытаний на растяжение, изгиб и сжатие.To determine the mechanical characteristics of polymer composite materials (PCM), tensile, bending, and compression testing methods are currently used.
Известен способ испытания образцов из ПКМ на растяжение (ГОСТ 11262-80, ГОСТ 25.601-80). Сущность испытания заключается в растяжении образца в виде пластины, закрепленного в концевых захватах испытательной машины, и измерении параметров (нагрузки и изменений размеров), получаемых при растяжении. По полученным во время растяжения результатам измерений определяют численные значения модуля упругости и прочности материала.A known method of testing samples from PCM tensile (GOST 11262-80, GOST 25.601-80). The essence of the test is to stretch the sample in the form of a plate fixed in the end grips of the testing machine, and measure the parameters (load and dimensional changes) obtained by stretching. From the measurement results obtained during stretching, the numerical values of the elastic modulus and strength of the material are determined.
Недостатками известного способа является его трудоемкость, обусловленная высокими требованиями к точности размеров плоских образцов. Механическая обработка фрагментов изделий при изготовлении образцов стандартизованных форм и размеров приводит к перерезанию волокон, повреждению структуры, что также искажает получаемые результаты. Для испытаний тонких оболочечных изделий невозможно изготовить стандартные образцы в виде пластин, а испытания образцов с размерами и профилем (кривизной) стенки трубы ГОСТом не предусмотрены. Изготовление пластин с профилем трубы без обработки внутренней и наружной поверхности исключает использование универсальных плоских захватов при испытаниях и требует для каждого типоразмера трубы (изделия) отдельное приспособление.The disadvantages of this method is its complexity, due to the high requirements for dimensional accuracy of flat samples. The mechanical processing of product fragments in the manufacture of samples of standardized shapes and sizes leads to fiber cutting, damage to the structure, which also distorts the results. For testing thin-shell products, it is impossible to produce standard samples in the form of plates, and testing of samples with dimensions and profile (curvature) of the pipe wall is not provided for by GOST. The manufacture of plates with a pipe profile without processing the inner and outer surfaces eliminates the use of universal flat grippers during testing and requires a separate device for each pipe size (product).
Кроме того, основным признаком корректности проведенного испытания и правильности изготовления образца является разрушение образца в его рабочей зоне (в зоне с постоянным сечением), однако в случае испытания анизотропных ПКМ, обладающих высокой прочностью в направлении армирования и низкой - в поперечном направлении, а также низкой прочностью на сдвиг вдоль направления армирования, соблюсти указанное условие, как правило, не удается, разрыв происходит, главным образом, в месте перехода от рабочей части к захватам или в захватах от действия сдвиговых напряжений.In addition, the main sign of the correctness of the test and the manufacture of the sample is the destruction of the sample in its working area (in the area with a constant cross section), however, in the case of testing anisotropic PCMs, which have high strength in the direction of reinforcement and low in the transverse direction, as well as low the shear strength along the direction of reinforcement, as a rule, it is not possible to comply with the indicated condition, the gap occurs mainly at the point of transition from the working part to the grips or in the grips shear stresses.
Известен способ испытания образцов на изгиб (ГОСТ 4648-71, ГОСТ 25.604-82). Этот способ также требует изготовления плоских образцов регламентированных размеров и в этом обладает теми же недостатками, что и способ испытаний на растяжение. При сопоставлении результатов испытаний на поперечный изгиб анизотропных ПКМ обычно получают наиболее высокие значения прочности, близкие к расчетным, и низкие значения модуля упругости по сравнению с испытаниями на сжатие и растяжение. Также выявлена зависимость значений прочности и модуля упругости от типа нагружающего наконечника и длины нагружаемой базы образца. Несоответствие значений прочности и модуля упругости вызывают недоверие и препятствуют более широкому использованию этого метода испытаний.A known method of testing samples for bending (GOST 4648-71, GOST 25.604-82). This method also requires the manufacture of flat specimens of a regulated size and this has the same disadvantages as the tensile test method. When comparing the results of transverse bending tests of anisotropic PCMs, usually the highest strength values are obtained, which are close to the calculated ones, and the low values of the elastic modulus in comparison with the compression and tensile tests. The dependence of the values of strength and elastic modulus on the type of loading tip and the length of the loaded base of the sample was also revealed. The discrepancy between the values of strength and elastic modulus cause distrust and hinder the wider use of this test method.
Известен способ испытания образцов на сжатие по ГОСТ 4651-82 и ГОСТ 25.602-80. Сущность испытания заключается в сжатии образца, закрепленного в концевых захватах испытательной машины, и измерении параметров (нагрузки и изменений размеров), получаемых при сжатии, и последующем вычислении механических характеристик. Способ допускает проводить испытания на образцах прямоугольного и круглого сечения, однако обладает рядом недостатков:A known method of testing samples for compression according to GOST 4651-82 and GOST 25.602-80. The essence of the test is to compress the sample, fixed in the end grips of the testing machine, and measure the parameters (load and dimensional changes) obtained by compression, and the subsequent calculation of the mechanical characteristics. The method allows testing on samples of rectangular and circular cross section, however, it has several disadvantages:
- часто при испытании стержней из ПКМ происходит комбинированное разрушение - сжатие с изгибом, т.к. образец, рекомендуемый стандартом, работает в зоне, близкой к потере устойчивости;- often when testing PCM rods, a combined failure occurs - compression with bending, because the sample recommended by the standard works in an area close to loss of stability;
- стандартные испытательные машины не позволяют направить осевое сжимающее усилие строго по оси образца, в результате этого происходит внецентренное сжатие с изгибом, которое сопровождается подломом либо срезом образца в зажимах;- standard testing machines do not allow the axial compressive force to be directed strictly along the axis of the sample, as a result of this, eccentric compression with bending occurs, which is accompanied by a break or shear of the sample in the clamps;
- разрушение образца происходит гораздо чаще по краю металлического захвата в месте наибольшей концентрации напряжений, чем в рабочей части образца;- destruction of the sample occurs much more often along the edge of the metal capture in the place of the highest stress concentration than in the working part of the sample;
- закрепление тензорезисторов для измерения деформации образца с целью определения модуля упругости при сжатии повышает трудоемкость подготовки образцов и испытаний, жесткие требования по расстоянию между захватами ограничивают измерительную базу механических экстензометров, что приводит к снижению точности результатов.- the fastening of strain gauges to measure the deformation of the sample in order to determine the elastic modulus in compression increases the complexity of sample preparation and testing, stringent requirements on the distance between the grips limit the measuring base of mechanical extensometers, which leads to a decrease in the accuracy of the results.
Известны способы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе по ГОСТ 9550-81. Сущность способов заключается в нагружении образцов, измерении значений усилия при заданных значениях деформации и определении модуля упругости как отношения приращения напряжения к соответствующему приращению относительной деформации. Эти методы обладают вышеперечисленными недостатками методов испытаний на растяжение, сжатие и изгиб. Следует отметить, что размеры образцов и длина нагружаемой базы для определения модуля упругости по ГОСТ 9550-81 отличаются от размеров образцов и длины базы при определении прочности по ГОСТ 25.601-80, ГОСТ 25.602-80, ГОСТ 25.604-82. Таким образом, методы определения прочности и модуля упругости не универсальны.Known methods for determining the modulus of elasticity in tension, compression and bending according to GOST 9550-81. The essence of the methods consists in loading the samples, measuring the force values at given strain values and determining the elastic modulus as the ratio of the stress increment to the corresponding relative strain increment. These methods have the above disadvantages of tensile, compression and bending test methods. It should be noted that the sizes of the samples and the length of the loaded base for determining the elastic modulus according to GOST 9550-81 differ from the sizes of the samples and the length of the base when determining the strength according to GOST 25.601-80, GOST 25.602-80, GOST 25.604-82. Thus, methods for determining strength and elastic modulus are not universal.
Наиболее совершенным по сравнению с рассмотренными выше стандартизованными методами испытаний и апробированным на испытаниях образцов из различных анизотропных ПКМ, в том числе углепластиков, стеклопластиков, базальтопластиков различных форм и размеров, является метод испытаний на продольный изгиб (Пат. RU №2451281, опубл. 2012.20.05). Сущность испытаний заключается в нагружении до разрушения образца из ПКМ в виде тонкого стержня круглого или прямоугольного сечения продольным изгибом путем сближения концов стержня в осевом направлении, регистрации осевой силы и перемещения (прогиба), с последующим определением прочности, модуля упругости и предельной деформации при разрушении. В технических приложениях этот метод наиболее точно позволяет определить ряд механических характеристик (прочность, модуль упругости и предельную деформацию) в одном испытании, при этом в зоне разрушения на материал не оказывают воздействия металлические захваты и таким образом на результат не влияют контактные напряжения, как в других стандартизованных методах. Этот метод может быть применен для определения механических характеристик образцов, вырезанных вдоль трубы без обработки внутренней и наружной поверхности, но не позволяет определить свойства трубчатого изделия в окружном направлении.The most advanced in comparison with the standardized test methods discussed above and tested on tests of samples from various anisotropic PCMs, including carbon plastics, fiberglass, basalt plastics of various shapes and sizes, is the longitudinal bending test method (Pat. RU No. 2451281, publ. 2012.20. 05). The essence of the tests consists in loading a PCM specimen in the form of a thin rod of circular or rectangular cross-section by longitudinal bending by approaching the ends of the rod in the axial direction, recording the axial force and displacement (deflection), followed by determining the strength, elastic modulus, and ultimate strain during fracture. In technical applications, this method most accurately allows you to determine a number of mechanical characteristics (strength, elastic modulus and ultimate deformation) in one test, while metal grips do not affect the material in the fracture zone and thus the contact stresses do not affect the result, as in others standardized methods. This method can be applied to determine the mechanical characteristics of samples cut along the pipe without processing the inner and outer surfaces, but it does not allow to determine the properties of the tubular product in the circumferential direction.
Наиболее близким к предлагаемому является способ испытаний кольцевых образцов из композиционных намоточных материалов на растяжение (ГОСТ 25.603-82) для определения диаграммы деформирования, предела прочности и модуля упругости в окружном направлении. Сущность способа заключается в подготовке образцов в виде колец методом формования на оправке или вырезкой из готовой отвержденной трубы поперек оси с последующим нагружением их растягивающей силой до разрушения в приспособлении, имеющем два полудиска с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру кольца, с регистрацией силы и деформации образца, и определении прочности, модуля упругости и деформации в окружном направлении. Недостатком известного способа является разрушение кольца в зоне действия металлических полудисков (что искажает результаты определения окружной прочности и деформации), трудоемкость испытаний, вызванная необходимостью наклеивания или закрепления тензорезисторов для измерения деформации при определении модуля упругости. Этот метод не является универсальным для труб разного диаметра, так как разница между внутренним диаметром кольцевого образца и диаметром полудисков в сборе не должна превышать 0,4 мм, т.е. на каждый типоразмер изделий требуется отдельный комплект полудисков для испытаний. Кроме того, способ не позволяет проводить испытания полых изделий, по форме отличающихся от круглой (например, треугольной, прямоугольной, овальной, многоугольной).Closest to the proposed is a method of testing annular samples of composite winding materials in tension (GOST 25.603-82) to determine the deformation diagram, tensile strength and elastic modulus in the circumferential direction. The essence of the method consists in the preparation of samples in the form of rings by molding on a mandrel or by cutting from a finished cured pipe across the axis with subsequent tensile loading to failure in a fixture having two half-disks with a diameter corresponding to the inner diameter of the ring, with registration of the force and deformation of the sample, and determining strength, modulus of elasticity and deformation in the circumferential direction. The disadvantage of this method is the destruction of the ring in the zone of action of metal half disks (which distorts the results of determining the circumferential strength and deformation), the complexity of the tests, due to the need for gluing or fixing strain gauges for measuring strain in determining the elastic modulus. This method is not universal for pipes of different diameters, since the difference between the inner diameter of the annular sample and the diameter of the half-disks in the assembly should not exceed 0.4 mm, i.e. for each product size a separate set of half-disks for testing is required. In addition, the method does not allow testing of hollow products that differ in shape from round (for example, triangular, rectangular, oval, polygonal).
Таким образом, известные и стандартизованные методы испытаний обладают рядом недостатков, что приводит при испытаниях анизотропных ПКМ к погрешности определения механических характеристик вследствие воздействия металлических захватов на образец. Отсутствуют универсальные методы испытаний образцов трубчатой формы для определения основных механических характеристик: прочности, модуля упругости и предельной деформации в осевом и окружном направлении. Если применять стандартные методы испытаний при растяжении, сжатии, изгибе, то необходимо вырезать лопатки или полоски из труб в виде прямоугольного параллелепипеда, что не всегда возможно ввиду изогнутого профиля изделия.Thus, the known and standardized test methods have several drawbacks, which leads to an error in the determination of mechanical characteristics when testing anisotropic PCMs due to the action of metal grips on the sample. There are no universal methods for testing tubular samples to determine the main mechanical characteristics: strength, elastic modulus, and ultimate deformation in the axial and circumferential directions. If standard test methods are used for tensile, compression, and bending, it is necessary to cut the blades or strips from the pipes in the form of a rectangular parallelepiped, which is not always possible due to the curved profile of the product.
Технической задачей изобретения является разработка универсального способа определения механических характеристик (прочности, предельной деформации и модуля упругости) в осевом и окружном направлении полых трубчатых изделий из композиционных материалов, повышение точности (достоверности) результатов испытаний и снижение их трудоемкости.An object of the invention is to develop a universal method for determining the mechanical characteristics (strength, ultimate strain and elastic modulus) in the axial and circumferential direction of hollow tubular products made of composite materials, increasing the accuracy (reliability) of test results and reducing their complexity.
Поставленная техническая задача решается тем, что предлагается способ определения механических характеристик полых трубчатых изделий из полимерных композиционных материалов, предусматривающий формование полого трубчатого изделия на оправке, вырезку из него листа-спутника с последующим отверждением, изготовлением и испытанием образцов, заключающийся в том, что лист-спутник требуемых размеров получают путем разрезки фрагмента полого изделия на оправке вдоль и поперек оси с последующей разверткой и отверждением листа на плоской оправке, вырезкой вдоль и поперек первоначальной оси изделия образцов заданных размеров с толщиной листа без обработки внутренней и наружной поверхностей и определение механических свойств (модуля упругости, прочности и деформации при разрушении) в осевом и окружном направлениях известными методами испытаний на растяжение, сжатие, изгиб преимущественно методом продольного изгиба.The stated technical problem is solved by the fact that a method for determining the mechanical characteristics of hollow tubular products from polymer composite materials is proposed, which includes forming a hollow tubular product on a mandrel, cutting out a satellite sheet from it, followed by curing, manufacturing and testing of samples, which consists in a satellite of the required size is obtained by cutting a fragment of a hollow product on a mandrel along and across the axis, followed by scanning and curing the sheet on a flat tip cutting, along and across the original axis of the product, specimens of specified sizes with sheet thickness without treating the inner and outer surfaces and determining mechanical properties (modulus of elasticity, strength and deformation during fracture) in the axial and circumferential directions using known tensile, compression, and bending test methods method of longitudinal bending.
Способ определения механических характеристик полых трубчатых изделий из полимерных композиционных материалов осуществляется следующим образом.The method for determining the mechanical characteristics of hollow tubular products from polymer composite materials is as follows.
Сущность способа демонстрирует Фиг. 1.The essence of the method is shown in FIG. one.
Способ заключается в формовании полого изделия на оправке 1 и вырезке из него листа-спутника 2 путем разрезки вдоль и поперек оси фрагмента изделия требуемых размеров и развертке его в неотвержденном состоянии с последующим отверждением на плоской оправке в идентичных с изделием режимах. Для определения механических характеристик из отвержденного листа вырезают в продольном и поперечном направлении образцы в виде пластин (или лопаток) с необходимыми для каждого метода испытаний размерами с толщиной, равной толщине листа. Схема разрезки листа показана на Фиг. 2. Испытания допускается проводить по вышеперечисленным стандартным методам испытаний на растяжение, сжатие и изгиб при условии соблюдения требований по разрушению образца в рабочей части. Предпочтение рекомендуется отдавать методу продольного изгиба (Пат. RU №2451281, опубл. 2012.20.05) для определения наибольшего количества параметров в одном испытании: прочности, модуля упругости и предельной деформации.The method consists in molding a hollow product on a
Для определения прочности, модуля упругости и предельной деформации образец из полимерного композиционного материала в виде пластины постоянного сечения длиной преимущественно не менее 36 толщин листа устанавливают в шарнирные опоры испытательного устройства и, нагружая вдоль его первоначальной оси, подвергают продольному изгибу до разрушения. В процессе нагружения в постоянном или ступенчатом режиме регистрируют осевую силу Р с помощью силоизмерительного датчика и осевое перемещение Δ (или стрелу прогиба f) датчиком перемещений. Испытания продолжают до разрушения образца, которое характеризуется резким падением осевой силы. Типичная диаграмма нагружения в координатах «сила-перемещение» для плоских образцов показана на Фиг. 3. При обработке исходных данных значения напряжения σ и деформации ε вычисляют по известным формулам (1) и (2), после чего строят график зависимости σ=f(ε), как показано на Фиг. 4. Наибольшее напряжение, выдерживаемое образцом, принимают за предел прочности σв. За предельную деформацию εв принимают соответствующее пределу прочности значение деформации.To determine the strength, elastic modulus and ultimate deformation, a sample of a polymer composite material in the form of a plate of constant cross section with a length of at least at least 36 sheet thicknesses is installed in the hinged supports of the test device and subjected to longitudinal bending to failure along its initial axis. In the process of loading in a constant or stepwise mode, the axial force P is recorded using a load cell and the axial displacement Δ (or deflection arrow f) by the displacement sensor. The tests continue until the fracture of the sample, which is characterized by a sharp drop in axial force. A typical loading diagram in force-displacement coordinates for flat samples is shown in FIG. 3. When processing the initial data, the values of stress σ and strain ε are calculated according to the known formulas (1) and (2), after which a graph of σ = f (ε) is plotted, as shown in FIG. 4. The highest voltage withstand the sample, taken as the ultimate strength σ in . For the ultimate deformation ε in take the value of deformation corresponding to the ultimate strength.
На графике зависимости σ=f(ε) определяют линейный участок. Модуль упругости вычисляют как отношение приращения напряжения Δσ к соответствующему приращению относительной деформации Δε на линейном участке (преимущественно в пределах изменения деформации от 0,01 до 0,02), по формуле (3).On the graph of the dependence σ = f (ε) determine the linear section. The elastic modulus is calculated as the ratio of the stress increment Δσ to the corresponding increment of the relative strain Δε in the linear section (mainly within the strain range from 0.01 to 0.02), according to the formula (3).
где 
Величину стрелы прогиба образца при продольном изгибе
Заявляемый способ может быть реализован на испытательных машинах, широко используемых в практике, имеющих измерители силы и осевого перемещения подвижного захвата, при этом отсутствует необходимость трудоемкой наклейки тензорезисторов на образец для измерения деформации, как в прототипе. Изготовление листа-спутника с помощью разрезки и развертки трубчатых изделий делает универсальным способ определения механических характеристик для испытаний полых изделий разной конфигурации (например, круглой, треугольной, прямоугольной, овальной, многоугольной) и разных размеров поперечного сечения, также позволяет определять прочность, модуль упругости и предельную деформацию в окружном и осевом направлениях для трубчатого изделия, что исключает недостатки, присущие прототипу (определение характеристик кольцевых образцов круглой формы только в окружном направлении) и существенно снижает трудоемкость подготовки и испытаний образцов.The inventive method can be implemented on testing machines, widely used in practice, with measuring force and axial displacement of the movable gripper, while there is no need for time-consuming sticking strain gages on the sample for measuring strain, as in the prototype. The production of a satellite sheet using the cutting and development of tubular products makes it a universal way to determine the mechanical characteristics for testing hollow products of different configurations (for example, round, triangular, rectangular, oval, polygonal) and different cross-sectional sizes, and also allows you to determine strength, elastic modulus and ultimate strain in the circumferential and axial directions for the tubular product, which eliminates the disadvantages inherent in the prototype (determination of the characteristics of circular specimens circle oh forms only in the circumferential direction) and substantially reduces the complexity of the preparation and testing of samples.
Подготовка образцов без обработки наружней и внутренней поверхности и испытание их преимущественно методом продольного изгиба повышает точность и достоверность получаемых результатов ввиду отсутствия повреждений структуры ПКМ при обработке, исключения воздействия контактных напряжений со стороны металлических захватов в зоне разрушения образца - основных недостатков, присущих стандартным методам испытаний на растяжение, изгиб, сжатие. Кроме того, заявляемый способ позволяет определить в одном испытании ряд механических характеристик материала - прочность, модуль упругости и предельную деформацию, тогда как стандартные методы требуют проведения испытаний по определению прочности и модуля упругости на разных образцах.The preparation of samples without treating the outer and inner surfaces and testing them mainly by the method of longitudinal bending increases the accuracy and reliability of the results due to the absence of damage to the PCM structure during processing, eliminating the effect of contact stresses from the metal grips in the fracture zone of the sample — the main disadvantages inherent in standard test methods for stretching, bending, compression. In addition, the inventive method allows to determine in one test a number of mechanical characteristics of the material - strength, elastic modulus and ultimate deformation, while standard methods require tests to determine the strength and elastic modulus of different samples.
Проведена апробация предлагаемого метода в условиях лаборатории ИПХЭТ СО РАН, при изготовлении и испытаниях однонаправленных образцов в форме колец и пластин толщиной 3-4 мм на основе базальтового непрерывного ровинга и эпоксидного связующего с содержанием связующего 19-24% по массе. Кольца и пластины были изготовлены в идентичных условиях (на одном сырье, в одинаковых климатических условиях с отверждением в одинаковых температурно-временных режимах), вырезку образцов из листа и испытания проводили вдоль направления армирования. Средние для партии образцов результаты испытаний колец по ГОСТ 25.603-82: прочность 1076 МПа, модуль упругости 44167 МПа, предельная деформация 0,037 (разрушение произошло в зоне контакта колец с металлическими полудисками); результаты испытаний пластин: на растяжение по ГОСТ 25.601-80 - прочность 863 МПа (разрушение в захватах), по ГОСТ 9550-81 - модуль упругости 46985 МПа; на сжатие ГОСТ 25.602-80 - прочность 698 МПа (разрушение в захватах), предлагаемым методом при испытаниях на продольный изгиб - модуль упругости 45117 МПа, прочность 1490 МПа, предельная деформация 0,034 (разрушение в средней рабочей части образца, вне зоны действия захватов). Таким образом, преимущества предлагаемого способа, которые заключаются в его универсальности, снижении трудоемкости испытаний и повышении точности (достоверности) получаемых механических характеристик, подтверждены экспериментальным путем.The proposed method was tested in the laboratory of IPKhET SB RAS, in the manufacture and testing of unidirectional samples in the form of rings and plates 3-4 mm thick based on continuous basalt roving and an epoxy binder with a binder content of 19-24% by weight. Rings and plates were made under identical conditions (on the same raw materials, in the same climatic conditions with curing in the same temperature and time conditions), the samples were cut from the sheet and tested along the direction of reinforcement. The average test results for a batch of rings according to GOST 25.603-82: strength 1076 MPa, elastic modulus 44167 MPa, ultimate deformation 0.037 (failure occurred in the contact zone of the rings with metal half disks); test results of the plates: tensile according to GOST 25.601-80 - strength 863 MPa (fracture in grips), according to GOST 9550-81 - elastic modulus 46985 MPa; for compression GOST 25.602-80 - strength 698 MPa (fracture in grips), the proposed method for longitudinal bending tests - elastic modulus 45117 MPa, strength 1490 MPa, ultimate strain 0,034 (fracture in the middle working part of the specimen, outside the gripping range). Thus, the advantages of the proposed method, which are its versatility, reducing the complexity of testing and improving the accuracy (reliability) of the obtained mechanical characteristics, are confirmed experimentally.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015128703/28A RU2597811C1 (en) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015128703/28A RU2597811C1 (en) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2597811C1 true RU2597811C1 (en) | 2016-09-20 |
Family
ID=56937785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015128703/28A RU2597811C1 (en) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2597811C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113654887A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-16 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | Efficient test method for tensile and compressive mechanical properties of composite material |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1732228A1 (en) * | 1989-11-14 | 1992-05-07 | Обнинское научно-производственное объединение "Технология" | Specimen for determining shear strength of polymeric composite materials by applying torsional forces |
| RU1827572C (en) * | 1991-01-14 | 1993-07-15 | Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского | Method of estimation of structure damage in random operation loading |
| KR0141664B1 (en) * | 1994-04-14 | 1998-07-01 | 김태구 | A compression test method of composite material |
| RU2451281C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | Method for determining mechanical characteristics of rods from polymer composite materials, and device for its implementation (versions) |
-
2015
- 2015-07-14 RU RU2015128703/28A patent/RU2597811C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1732228A1 (en) * | 1989-11-14 | 1992-05-07 | Обнинское научно-производственное объединение "Технология" | Specimen for determining shear strength of polymeric composite materials by applying torsional forces |
| RU1827572C (en) * | 1991-01-14 | 1993-07-15 | Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского | Method of estimation of structure damage in random operation loading |
| KR0141664B1 (en) * | 1994-04-14 | 1998-07-01 | 김태구 | A compression test method of composite material |
| RU2451281C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | Method for determining mechanical characteristics of rods from polymer composite materials, and device for its implementation (versions) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113654887A (en) * | 2021-07-30 | 2021-11-16 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | Efficient test method for tensile and compressive mechanical properties of composite material |
| CN113654887B (en) * | 2021-07-30 | 2024-05-24 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | High-efficiency test method for tensile and compressive properties of composite material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108693055B (en) | Method for acquiring material fatigue performance of thin sheet sample | |
| CN106706422B (en) | Ground surface material stretching, compression, split resilient modulus synchronous detecting method and device | |
| CN104596846A (en) | Method for correcting elasticity modulus and stress-strain curve in metal material compression test | |
| RU2539095C1 (en) | Non-destructive testing of flexible composite items | |
| CN105784238B (en) | A kind of measuring method and its system of material surface residual stress | |
| Graybeal et al. | Fiber reinforcement influence on the tensile response of UHPFRC | |
| CN102879266B (en) | Method for testing uniaxial compression elasticity modulus of inorganic binder stabilizing material | |
| CN110702513A (en) | Test measurement method for large-strain-range hardening curve of metal bar | |
| JP2004279083A (en) | Bending test method of frp | |
| RU2597811C1 (en) | Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials | |
| RU2451281C1 (en) | Method for determining mechanical characteristics of rods from polymer composite materials, and device for its implementation (versions) | |
| CN108051124A (en) | A kind of metal material provides the test method of remaining extension stress | |
| CN114414380A (en) | Test device and test method for measuring axial tensile property of composite material pipe for structural engineering | |
| Szczech et al. | Beam bond tests of GFRP and steel reinforcement to concrete | |
| CN113252453A (en) | Test device and test method for measuring hoop tensile property of composite material pipe for structural engineering | |
| RU2578286C1 (en) | Method of testing metals for bending with stretching | |
| CN110146378B (en) | Uniaxial tension measuring device and method for cement-based material | |
| CN217059707U (en) | Measure axial tensile properties's of combined material pipe test device that structural engineering used | |
| Papadakis et al. | The effect of geometric and manufacturing parameters on filament wound composites split disk test results | |
| RU2696934C1 (en) | Method of determining tensile strength of ceramics in axial tension | |
| Ozu et al. | Evaluation of size effect in bending characteristics of DFRCC based on bridging law | |
| Dai et al. | Experimental study of micro-cracks in stress corrosion of fiber reinforced composites | |
| CN113281166B (en) | Test method for measuring circumferential elastic modulus and poisson ratio of composite pipe | |
| Machalla et al. | Evaluation of tensile test for specific polymer | |
| RU2792195C1 (en) | Method for determining the effect of preliminary plastic deformation on the fatigue resistance of the material |