GB T 27595-2011 胶粘剂.结构胶粘剂拉伸剪切疲劳性能的试验方法.pdf
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1、ICS 83. 180 G 38 GB 中华人民=lI二-、和国国家标准G/T 27595-2011 /ISO 9664: 1995 胶粘剂结构胶粘剂拉伸剪切疲劳性能的试验方法Adhesives-Test methods for fatigue properties of structural adhesives in tensile shear CISO 9664: 1995 , IDT) 2011-12-05发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2012-03-01实施发布GB/T 27595-2011/1509664: 1995 前言GB/T 2759
2、5-2011胶粘剂结构胶粘剂拉伸剪切疲劳性能的试验方法等同采用ISO9664: 1995胶粘剂结构胶粘剂拉伸剪切疲劳性能的试验方法)(英文版)。部分规范性引用文件用国家标准取代了国际标准,所引用的标准内容与国际标准没有差异。为便于使用,本标准作下列编辑性修改za) 本国际标准一词改为本标准气b) 本标准规范性引用文件采用ISO17212: 2004代替原国际标准所采用的ISO4588: 1995; c) 删除了国际标准的前言。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国胶粘剂标准化技术委员会(SAC/TC185)归口。本标准起草单位:北京天山新材料技术有限责任公司、上海康达化工有限公司、
3、上海橡胶制品研究所、宁波胶粘剂及制品行业协会。本标准主要起草人:杜美娜、胡红梅、陈亚菊、孙永国。I GB/T 27595-2011 /ISO 9664: 1995 结构胶粘剂拉伸剪切疲劳性能的试验方法胶粘剂范围本标准详细说明了在规定条件下用标准试样通过加载剪切应力评价胶粘剂拉伸剪切疲劳强度的试验方法。目的是表征结构胶粘剂在特定金属基材上的性能。疲劳性能是试样几何分布的函数。试验结果与胶粘剂的内在特性元关,且不能用于设计目的。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准
4、达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 2918-1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境(ISO291:1997 , IDT) GB/T 7124-2008 胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)(ISO 4587: 2003 , IDT) GB/T 21526-2008 结构胶粘剂粘接前金属和塑料表面处理导则(ISO17212:2004, IDT) 2 术语和定义、符号本标准采用以下术语和符号。3. 1 剪切应力shear stress () 外力除以粘接面积,单位是MPa。3.2 静态剪切应力static she
5、ar strength (R) 根据GB/T7124确定为破坏时的平均静态剪切强度,单位是MPao3.3 应力循环stress cycle 以规整间隔重复的应力/时间函数的最小单元。剪切应力与时间成正弦函数(如图1)。3 gJhh迦MR嚼dNLNN川队司EM悍学剧mD叫出1个应力循环ELR坦白书Nrh代剧国1 时间捷劳应力循环图1GB/T 27595-2011 /ISO 9664: 1995 可以认为循环应力是一个静态应力即平均应力与一个交互应力的叠加。3.3.1 最大应力maximum stress (皿)循环应力中的最大值,单位是MPao3.3.2 最小应力minimum stress (
6、皿10)循环应力中的最小值。该值应始终为正值,单位是MPao3.3.3 平均应力mean stress (m) 最大与最小应力之和的一半,单位是MPa:max +mm 一-m Z 3.3.4 应力幅stress amplitude (.) 最大与最小应力之差的一半,单位是MPa:n m一一一一2x-a-1-n-ua 3.3.5 应力比stress ratio (R) 一个应力循环中最小应力与最太应力的代数比:R一mm一一max 3.4 症劳极限fatigue limit (0) 在给定平均应力飞或应力比Rf,当循环次数很大时,应力幅a接近的极限值。对于一些材料而言,应力幅不会随循环次数的变化出
7、现一个极限值,而是随着循环次数的增加,持续降低。在这种情况下,确定一个耐久极限是很有用的。3.5 耐久极眼Iimit of endurance 0 (NF) 在特定失效循环次数NF下确定的剪切应力值。单位是MPao试验在给定m或RT下进行时,结果分别表示为:rD(NF,m),单位是MPa或rD(NF ,R) ,单位是MPa。3.6 使用寿命service Iife (N) 施加给试样直至试验结束时的应力循环次数。如果试样没有破坏,则不定义使用寿命,但认为试样的使用寿命大于试验的循环次数。3. 7 循环比cycle ratio (n/N) 施加的循环次数(n)与使用寿命(N)的比值。该比值与SN
8、曲线(韦勒曲线)一起被应用于承载条2 GB/T 27595-2011/ISO 9664: 1995 件下的测试。3.8 SN曲线SN curve SN曲线给出了试验观察到的使用寿命N与应力幅T.或最大值Tmax之间的关系,显示材料的耐性。按照常规,使用寿命N为横坐标(对数值),T.或Tmax为纵坐标(图2a)所示典型曲线或者a或Tmax的对数值为纵坐标(图2b)所示典型曲线)。这两个曲线均是在保持m为常数或者R为常数下得到的。SN曲线定义为应力幅和使用寿命的关系。在这条曲线上(图2a),我们可以发现:一一耐久区域,指的是在给定应力下,可以确定破坏或者未破坏的失效循环次数(NF)的区域;一一疲劳
9、区域,指的是在给定应力下,所有试样的试验循环次数在低于上述失效循环次数NF时,都发生破坏的区域。qspo 筒里dE聪D叫出5 f. 以严 队队卜飞、- ,._ 劳区域4 3 久区域2 104 105 106 循环次数NNF m 飞/rD(1O13 MPa)=3. 2 MPa a)标准碳钢试样,室温条件下30日Z,半对数坐标图2一个单组分环氧胶粘剂的典型SN曲线3 GB/T 27595-2011 /ISO 9664: 1995 M己Ad恩聪RM组1 104 nungngnteo -5 2 4 3 106 循环次数N10马a DA M , qJ Z ) a h/W qd -6, Fi飞nUN飞门口
10、口r b)标准碳钢试样,室温条件下30Hz,对数坐标图2(续)原理试样被施加循环的应力,可以认为足一个静态应力即平均应力与一个交互应力的叠加。给定m与可以确定试样破坏时的循环次数。用这些数据绘制SN曲线,从而评价粘接处耐疲劳性能的置信区间。4 仪器5. 1 模板确保在粘接过程中对基材的准确定位。5.2 噩劳试验机可以进行正弦的疲劳应力循环试验,应保证最大应力在疲劳试验机量程的10%与80%之间。试验的频率和仪器的型号会影响试验结果。除非另有说明,频率应选择30Hz,最高频率为60Hz。当频率高于60Hz时,粘接处会过热。疲劳试验机应配备自动定心装置以连接试样。该装置应设计成试样一旦承载时其所有
11、部件都和试样一起做直线运动。在这种情况下,试样的主轴与施加应力的方向以及该装置的对称轴一致。可使用穿过基材的附件,如果这样,则试样需要如图3b)所示的其他支垫来增强。5 试样6. 1 基材试样应该与图3a)和b)(钢材)或图3c)(铝材)在形状、尺寸以及规整性上保持一致。注1:推荐基材为铝2024A 5T3和钢XC18或E24,一级或二级。根据胶粘剂的最终用途可以使用其他级别的钢材。6 4 GB/T 27595-2011 /ISO 9664: 1995 6.2 试样制备制备单个试样,或可以利用开槽或未开槽的嵌板制备试样(见图。在选择试样的制备方法时,应考虑制备方法对粘接试样可能的机械损伤。在制
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