热塑性塑料管材环刚度的测定
计量专家 · 2012-03-08 10:20 · 50605 次点击
1范围
本标准规定了具有环形横截面的热塑性塑料管材环刚度的测定方法。
2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/T2918-1998塑料试样状态调节和试验的标准环境(idtISO291;1997)
3原理
用管材在恒速变形时所测得的力值和变形值确定环刚度。将管材试样水平放置,按管材的直径确
定平板的压缩速度,用两个互相平行的平板垂直方向对试样施加压力。在变形时产生反作用力,用管试
样截面直径方向变形量为。03d;时的力值计算环刚度。
4符号
本标准采用到下列符号。
单位
DN管材公称直径mm
d;管材试样内径m
F负荷kN
L试样长度m
S环刚度kN/mz
Y垂直方向上的变形量m
e。管壁厚度mm
5仪器和设备
5.1压缩试验机
试验机应能施加规定的压缩速率,具体见表1。仪器能够通过两个相互平行的压板对试样施加足
够的力和产生规定的变形(见第8章);试验机的测量系统能够测量试样在直径方向上产生1%^-4%变
形时所需要的力,精确到力值的2%以内。
表1压缩速度
管材的公称直径DN/mm压缩速度/(mm/min)
DN<1002士0.4
100
200
400
DN>100050士5
GB/T9647-2003
5.2压板
两块平整、光滑、洁净的钢板,在试验中不应产生影响试验结果的变形。
每块压板的长度至少应等于试样的长度。在承受负荷时,压板的宽度应至少比所接触试样最大表
面宽25mm.
5.3量具
能够测量:
—试样的长度(精确到1mm)(见6.2);
—试样的内径(精确到内径的。.5/0a);
—在负载方向上试样的内径变化,精度为。.1mm,或变形的1%,取较大值;
以测量波纹管内径的量具为例,见图10
图1测量波纹管内径的典型装置
试样
6.1标记和样品的数量
切取足够长的管材,在管材的外表面,以任一点为基准,每隔1200沿管材长度方向划线并分别做好
标记。将管材按规定长度切割为a,b,c三个试样,试样截面垂直于管材的轴线。
注:如果管材存在最小壁厚线,则以此为基准线
6.2试样的长度
试样的平均长度应满足以下要求:
6.2.1
确到1
每个试样按表2的规定沿圆周方向等分测量3-6个长度值,计算其算术平均值为试样长度,精
表2长度的测量数
管材的公称直径DN/mm长度侧量数
DN镇2003
200
DN>500石
对于每个试样,在所有的测量值中,最小值不应小于最大值的。.9倍。
6.2.2公称直径小于或等于1500mm的管材,每个试样的平均长度应在300mm土10mm
6.2.3公称直径大于1500mm的管材,每个试样的平均长度不小于0.2DN(单位为mm).
6.2.4有垂直肋、波纹或其他规则结构的结构壁管,切割试样时,在满足a,b或c的长度要求的同时
(见图2),应使其所含的肋、波纹或其他结构最少。
切割点应在肋与肋,波纹与波纹或其他结构的中点。
GB/T9647-2003
L=7P
例如p=45mm
图2从垂直管肋切取的试样
6.2.5对于螺旋管材(见图3),切割试样,应在满足a,b或c的长度要求的同时,使其所含螺旋数最少。
带有加强肋的螺旋管和波纹管,每个试样的长度,在满足a,b或c的要求下,应包含所有数量的加
强肋,肋数不少于3个。
L--5P
例如p=65mm
图3从姗旋管切得的试样
GB/T9647-2003
6.3试样的内径
分别测量a,b,c三个试样(见6.1)的内径du,d',6,d,}。应通过横断面中点处,每隔45“依次测量4
处,取算术平均值,每次的测量应精确到内径的。.500,
分别记录a,b,c每个试样的平均内径de,dib,di,.
按照式(1)计算三个值的平均值:
d;=(d;,+d;6+d;.)/3·······················⋯⋯(1)
6.4取样
试验应在产品生产出至少24h后才可以进行取样。
对于型式检验或在有争议的情况下,试验应在生产出21天士2天进行。
7试样的状态调节
试样应在试验温度(见8.1)的环境中按GB/T2918规定进行状态调节24h后,进行试验。
8试验步骤
8.1除非在其他标准中有特殊规定,测试应在23℃士2℃条件下进行;
注1:试验温度有可能对环刚度有一定的影响。
8.2如果能确定试样在某位置的环刚度最小,把试样a的该位置和压力机上板相接触,或把第一个试
样放置时,把另两个试样b,c的放置位置依次相对于第一个试样转1200和2400放置。
8.3对于每一个试样,放置好变形测量仪并检查试样的角度位置。
放置试样时,使其长轴平行于压板,然后放置于试验机的中央位置。
使上压板和试样恰好接触且能夹持住试样,根据表1规定以恒定的速度压缩试样直到至少达到
0.03d;的变形,按照8.4规定正确记录力值和变形量。
注2:当需要确定环柔度时,继续压缩直至达到环柔度所需的变形
8.4通常,变形量是通过测量一个压板的位置得到,但如果在试验的过程中,管壁厚度。‘(见图4)的变
化超过10%,则应通过直接测量试样内径的变化来得到。
图4管壁厚度e。示例
典型的力/变形曲线图是一条光滑的曲线,否则意味着零点可能不正确,如图5所示,用曲线开始的
直线部分倒推到和水平轴相交于(0,0)点(原点)并得到0.03d;变形的力值。
GB/T9647-2003
表观零点
修正零点
图5校正原点方法
9计算环刚度
用下面的公式计算a,b,。每个试样的环刚度:
S;=(0.0186+0.025Y;/d;)F;/L;Y························⋯⋯(2)
式中:
F;—相对于管材3.0%变形时的力值,单位为千牛(kN);
L;—试样长度,单位为米(m);
Y;—变形量,单位为米(m),相对应于3.0%变形时的变形量,如:
Y/d=0.03
计算管材的环刚度,单位为千牛每平方米(kN/m'),在求三个值的平均值时,用以下公式:
S二(S.+S6+SX3..............................(3)
10试验报告
试验报告应包含以下信息:
a)本标准号;
b)管材测试必须的细节,包括:
—生产企业名称;
—管材的类型(包括材料);
—尺寸;
—公称环刚度和(或)压力等级;
—生产日期;
—测试管材时的日期;
—试样a,b,c的长度LLb,L。
c)试验温度;
d)每个试样环刚度的计算值SSb,S,精确到小数点后第2位;
e)环刚度的计算值S,保留3位有效数字;
f)如果需要,每个试样的力/变形曲线图;
g)任何可能影响试验结果的因素,如本标准没有规定的偶然性因素和操作的细节。