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GB/T 35465 Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials is divided into three parts:
—— Part 1: General principle;
—— Part 2: Statistical analysis of linear or linearized stress-life(S-N) and strain-life (ε-N) fatigue data;
—— Part 3: Tension-tension fatigue.
This is Part 3 of GB/T 35465.
This standard is drafted in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.
This part replaces GB/T 16779-2008 Test method for tension-tension fatigue of fiber reinforced plastic laminates, and the following main changes have been made with respect to GB/T 16779-2008:
—— the name of the standard is changed from Test method for tension-tension fatigue of fiber reinforced plastic laminates into Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials - Part 3: Tension-tension fatigue;
—— the scope is modified from “the medium value S-N curve and condition fatigue limit of tension-tension fatigue” to “tension-tension fatigue properties test under cyclic loading conditions of constant amplitude and frequency” (see Clause 1 of this standard and Clause 1 of Edition 2008);
—— the normative references are modified (see Clause 2 of this standard and Clause 2 of Edition 2008);
—— the term “condition fatigue limit” is deleted; other terms are in accordance with GB/T 35465.1 (see Clause 3 of this standard and Clause 3 of Edition 2008)
—— the theory is modified and the description of fatigue control for strain-control is added (see Clause 4 of this standard and Clause 4 of Edition 2008);
—— the test equipment is modified (see Clause 5 of this standard and Clause 5 of Edition 2008);
—— the dimensions of vertical bar type specimens are modified, and forms and dimensions of fully processed type specimens are added (see 6.1 of this standard and 6.1 of Edition 2008);
—— the preparation and quantity requirements of specimen are modified (see 6.2 of this standard, 6.2 and 6.3 of Edition 2008);
—— detailed test operation procedures are modified and added, including main requirements for test grading, strain-based control parameters, and record for failure mode (see Clause 8 of this standard and Clause 8 of Edition 2008)
—— the test results processing method is modified, from calculated according to HB/Z112 to GB/T 35465.2 (see Clause 9 of this standard and Clause 9 of Edition 2008);
—— the test report is modified (see Clause 10 of this standard and Clause 10 of Edition 2008);
—— the test typical failure mode is added (see Annex A).
This part was proposed by China Building Materials Federation.
This standard is under the jurisdiction of National Technical Committee on Fiber Reinforced Plastics of Standardization Administration of China (SAC/TC 39).
The previous editions of this part are as follows:
—— GB/T 16779-1997 and GB/T 16779-2008.
Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials - Part 3: Tension-tension fatigue
1 Scope
This part of GB/T 35464 specifies the terms and definitions, theory, test equipment, specimen, conditioning and test environment, test procedures, test results and data processing, and test report of test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials.
This part applies to the tension-tension fatigue properties test of polymer matrix composite materials under cyclic loading conditions of constant amplitude and frequency.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
GB/T 1447 Fiber-reinforced plastics composites - Determination of tensile properties
GB/T 3354 Test method for tensile properties of orientation fiber reinforced polymer matrix composite materials
GB/T 35465.1 Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials - Part 1: General principle
GB/T 35465.2 Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials - Part 2: Statistical analysis of linear or linearized stress-life (S-N) and strain-life (ε-N) fatigue data
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 1447, GB/T 3354, and GB/T 35464.1 and the following apply.
3.1
tension-tension fatigue
the maximum stress and the minimum stress are both fatigue under tensile stress
4 Theory
Under different tensile stress or strain levels, alternating stress or strain shall be applied to the specimen with constant stress or strain amplitude, stress ratio or strain ratio, and frequency, until the specimen fails. Test results shall be analyzed and treated to draw stress-life (S-N) or strain-life (ε-N) curves
5 Test equipment
5.1 The test equipment shall meet the requirements of GB/T 35465.1.
5.2 Fixtures and ancillary equipment shall ensure that no relative slip of the specimen occurs during the test.
5.3 The dimension measuring tool shall be accurate to 0.01 mm.
6 Specimens
6.1 Shape and dimension of the specimens
The specimen is divided into vertical bar type and dumbbell-shaped type. In special needs, the fully processed type specimen may also be adopted. Vertical bar type and dumbbell-shaped specimens shall be adopted for unidirectional laminates, vertical bar type and dumbbell-shaped specimens may be adopted for other laminates, and dumbbell type specimen shall be adopted for the non-laminates such as molded chopped felt. The shapes of the vertical bar type specimen are shown in Figure 1, see Table 1 for the dimensions; see Figures 2 and 3 for the shapes and dimensions of the dumbbell-shaped specimen and fully processed type specimen.
Foreword i
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Theory
5 Test equipment
6 Specimen
7 State adjustment and test environment
8 Test procedure
9 Test results and data processing
10 Test report
Annex A (Informative) Typical failure modes
ICS.83.120
Q23
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 35465.3-2017
代替GB/T 16779-2008
聚合物基复合材料疲劳性能测试方法
第3部分：拉-拉疲劳
Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials-Part 3：Tension-tension fatigue
2017-12-29发布 2018-11-01实施
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
发布
前言
GB/T 35465《聚合物基复合材料疲劳性能测试方法》分为3个部分：
——第1部分：通则；
——第2部分：线性或线性化应力寿命（S-N）和应变寿命（ε-N）疲劳数据的统计分析；
——第3部分：拉-拉疲劳。
本部分为GB/T 35465的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 16779-2008《纤维增强塑料层合板拉-拉疫劳性能试验方法》，与GB/T 16779-
2008相比主要变化如下：
——标准名称《纤谁增强塑料层合板拉-拉疲劳性能试验方法》改为《聚合物基复合材料疲劳性能测试方法第3部分：拉-拉疲劳》；
——修改了范围，由“拉-拉疲劳中值S-N曲线和条件疲劳极限”改为“恒定振幅和恒定频率循环加载条件下的拉-拉疲劳性能试验”（见第1章，2008年版的第1章）；
——修改了规范性引用文件（见第2京，2008版的第2章）；
——删除“条件疲劳极限”术语，其他术语按GB/T 35465.1(见第3章，2008年版的第3章）；
——修改了原理，增加应变控制的疲劳控制描述（见第4章，2008年版的第4章）；
——修改了试验设备（见第5章。2008年版的第5章）：
——修改了直条型试样尺寸，增加了四面加工型试样的形式和尺寸（见6.1.2008年版的6.1）；
——修改试样制备和试样数量要求（见6.2-2008年版的6.2和6.3）；
——修改增加试验详细操作步骤，包括对试验分级的主要要求、以应变为控制参数的要求和失效模式的记录（见第8章，2008年版的第8章）；
——修改了结果处理方法，由按HB/Z112计算改为按GB/T 35465.2（见第9章，2008年版的第9章）；
——修改了试验报告（见第10章，2008年版的第10章）；
——增加了试验典型失效模式（见附录A）。
本部分由中国建筑材料联合会提出。
本部分由全国纤维增强塑料标准化技术委员会（SAC/TC39）归口。
本部分主要起草单位：北京玻钢院复合材料有限公司，上海玻璃钢研究院有限公司。
本部分参加起草单位：新疆金风科技股份有限公司、中材科技风电叶片股份有限公司、浙江恒石纤维基业有限公司、四川东树新材料有限公司、泰山玻璃纤维有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、华东理工大学华昌聚合物有限公司、上纬（上海）精细化工有限公司、科思创聚合物（中国）有限公司、瀚森化工企业管理（上海）有限公司、德劳工业服务（上海）有限公司。
本部分主要起草人：张旭、彭兴财、高克强、刘宝峰、莫张旭、彭兴财、莫毓敏、肖毅、刘连学、刘朋、王洪荣、孙家艳、郝壮。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
——GB/T 16779-1997、GB/T16779-2008。
聚合物基复合材料疲劳性能测试方法
第3部分：拉-拉疲劳
1范围
GB/T35465的本部分规定了聚合物基复合材料拉拉疲劳性能测试方法的术语和定义、原理.试验设备、试样，状态调节和试验环境，试验步骤、试验结果及数据处理和试验报告等。
本部分适用于聚合物基复合材料在恒定振幅和恒定频率循环加载条件下的拉拉疲劳性能试验。
2 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，仪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/T 1447纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T 3354定向纤维增强聚合物基复合材料拉伸性能试验方法
GB/T 35465.1聚合物基复合材料疲劳性能测试方法第1部分，通则
GB/T 35465.2聚合物基复合材料疲劳性能测试方法第2部分，线性或线性化应力寿命（S-N）
和应变寿命（ε-N）疲劳数据的统计分析
3术语和定义
（GB/T 1447、GB/T 3354和GB/T 35465.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
拉-拉疲劳tension-tension fatigue
最大应力和最小应力均为拉伸应力时的疲劳。
4原理
在不同的拉伸应力或应变水平下，以恒定的应力或应变振幅、应力比或应变比和频率对试样施加交变应力或应变，持续至试样失效.对试验结果进行分析处理.绘制应力寿命（S-N）或应变寿命（ε-N）曲线
5试验设备
5.1试验设备应符合GB/T 35465.1的规定。
5.2夹具和辅助设备应能保证试样在试验中不发生相对滑移。
5.3尺寸测量工具应能精确至0.01mm.
6 试样
6.1试样形状和尺寸
试样分为直条型和哑铃形，在特殊需要下，也可采用四面加工型试样。单向层合板采用直条型和四面加工型试样，其他层合板可采用直条型和哑铃型试样，模压短切毡等非层合板采用哑铃型试样。直条型试样的形状见图1，尺寸见表1；哑铃型试样形状和尺寸见图2；四面加工型试样形状和尺寸见图3.
说明：
h——试样厚度：
B——试样宽度：
D——加强片长度
L——试样长度
图1直条型试样
表1直条型试样尺寸
单位为毫米
试样辅层 L B H D（加强片）
单向0゜ 250 12.5±0.1 1～2 50
其他 250 25±0.1 2～4 50
R45 10±0.2 120±0.5 4±0.2 30±0.2
图2哑铃型试样
单位为毫米
说明：
h——工作段厚度，一般为保留一个或两个完整辅层的厚度（1mm~2
H——层板厚度，一般为4h或5h；
R1——厚度面弧度半径，一般为103mm:
R2——宽度面弧度半径，一般为164mm.
图3四面加工型试样
6.2试样制备和试样数量
6.2.1试样使用机械加工法制备，制备要求应符合G1B/T35465.1的规定。
6.2.2试样数量应符合GB/T 35465.1的规定，推荐静态试验为5根有效试样，疲劳试验为12根有效试样。
7状态调节和试验环境
试样的状态调节和试验环境按GB/T 35465.1的规定。
8试验步骤
8.1对试样进行外观检查，有缺陷、不符合尺寸或制备要求的试样，应予作废。
8.2对试样编号，直条型试样测量工作段内任意三点的宽度和原度，取算术平均值；哑铃型和四面加工型试样的宽度和原度，测量最小截面部位3次后取算术平均值。
8.3试样静态拉伸强度、拉伸弹性模量、失效应变的测定：直条型试样按GB/T 3354测定，哑铃型和四面加工型试样按GB/T 1447测定。
8.4按试样要求选择波形和试验频率。试验波形一般为正弦波，试验频率推荐1Hz～25Hz，若进行高频率试验的，频率不大于60Hz。
8.5按实验目的确定为应力比或应变比。应力比或应变比不宜小于0.1。
8.6测定S-N曲线（ε-N曲线）时，按试验目的，至少选取4个应力或应变水平。一般按疲劳试验的最大应力或应变表征水平。选取应力或应变水平的方案如下：
a）第一个水平以104循环次数为目标：
b）第一个水平以105循环次数为目标：
c）第三个水平以5×105循环次数为日标；
d）第四个水平以1×106至2×106循环次数为目标。
8.7通常从第一个水平开始疲劳试验.若循环次数与预期差异较大，则逐量升高或降低应力或应变水平。玻璃纤维增强塑料推荐的疲劳水平为静态拉伸强度或静态拉伸失效应变的75%、55%、40%、30%；碳纤维增强塑料推荐的疲劳水平为静态拉伸强度或静态拉伸失效应变的50%、65%、55%、45%。若无特殊试验目的，各应力或应变水平应使用相同频率和应力或应变比。
8.8夹持试样并使试样中心线与上下夹头的对准中心线一致。若进行应变控制，安装应变仪或其他应变测量装置，并在无载荷时对应变清零。
8.9对试样加载直至试样失效或达到协定失效条件（如刚度下降20%）。在试验过程中.监测试样表面温度。若试样温度变化超过10℃，启用散热装置。若散热装置不能降低试样的温度，需重新选择试验频率。
注：试样没有失效或未达到协定失效条件，此类数据不为疲劳寿命。
8.10试样失效后，应保护好试样断口。检查失效模式，特别注意加强片边缘或夹持部位产生的破坏。去除所有不可接受的试样并补充试验。典型的失效模式参见附录A.
8.11试验过程中随时检查设备状态，观察试样的变化，每水平至少记录一根试样的温度。
9试验结果及数据处理
9.1 给出所有试样的疲劳寿命
9.2按GB/T36465.2的规定进行数据处理，并检验应力寿命（S-N）或应变寿命（ε-N）曲线。
10试验报告
试验报告应符合GB/T35465.1的规定。
附录A
资料性附录
典型失效模式
A.1试样失效代码见表A.1.
表A.1拉-拉疲劳试验试样失效代码
第一个字母 第二个字母 第三个字母
失效形式 代码 失效区域 代码 失效部位 代码
角辅层破坏 A 夹持/加强片内部 I 固定端 B
边缘分层 D 夹持/加强片根部 A 主动端 T
夹持破坏或加强片脱落 G 距离夹持/加强片
小于1倍宽度 W 左侧 L
横向 L 右侧 R
多模式 M(■) 工作段 G 中侧 M
纵向劈裂 S 多处 M
散丝 X
其他 O
A.2可接受破坏和不可接受破坏的典型失效模式见图A.1所示。
不可接受破坏
可接受破坏
图A.1典型失效模式示意图
