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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
中華人民共和國國家標準
GB/T 35465.3-2017
代替GB/T 16779-2008
聚合物基復合材料疲勞性能測試方法
第3部分：拉-拉疲勞
Test method for fatigue properties of polymer matrix composite materials-Part 3：Tension-tension fatigue
2017-12-29發布 2018-11-01實施
中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局
中國國家標準化管理委員會
發布
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前言
GB/T 35465《聚合物基復合材料疲勞性能測試方法》分為3個部分：
——第1部分：通則；
——第2部分：線性或線性化應力壽命（S-N）和應變壽命（ε-N）疲勞數據的統計分析；
——第3部分：拉-拉疲勞。
本部分為GB/T 35465的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009給出的規則起草。
本部分代替GB/T 16779-2008《纖維增強塑料層合板拉-拉疫勞性能試驗方法》，與GB/T 16779-
2008相比主要變化如下：
——標準名稱《纖誰增強塑料層合板拉-拉疲勞性能試驗方法》改為《聚合物基復合材料疲勞性能測試方法第3部分：拉-拉疲勞》；
——修改了范圍，由“拉-拉疲勞中值S-N曲線和條件疲勞極限”改為“恒定振幅和恒定頻率循環加載條件下的拉-拉疲勞性能試驗”（見第1章，2008年版的第1章）；
——修改了規范性引用文件（見第2京，2008版的第2章）；
——刪除“條件疲勞極限”術語，其他術語按GB/T 35465.1(見第3章，2008年版的第3章）；
——修改了原理，增加應變控制的疲勞控制描述（見第4章，2008年版的第4章）；
——修改了試驗設備（見第5章。2008年版的第5章）：
——修改了直條型試樣尺寸，增加了四面加工型試樣的形式和尺寸（見6.1.2008年版的6.1）；
——修改試樣制備和試樣數量要求（見6.2-2008年版的6.2和6.3）；
——修改增加試驗詳細操作步驟，包括對試驗分級的主要要求、以應變為控制參數的要求和失效模式的記錄（見第8章，2008年版的第8章）；
——修改了結果處理方法，由按HB/Z112計算改為按GB/T 35465.2（見第9章，2008年版的第9章）；
——修改了試驗報告（見第10章，2008年版的第10章）；
——增加了試驗典型失效模式（見附錄A）。
本部分由中國建筑材料聯合會提出。
本部分由全國纖維增強塑料標準化技術委員會（SAC/TC39）歸口。
本部分主要起草單位：北京玻鋼院復合材料有限公司，上海玻璃鋼研究院有限公司。
本部分參加起草單位：新疆金風科技股份有限公司、中材科技風電葉片股份有限公司、浙江恒石纖維基業有限公司、四川東樹新材料有限公司、泰山玻璃纖維有限公司、明陽智慧能源集團股份公司、華東理工大學華昌聚合物有限公司、上緯（上海）精細化工有限公司、科思創聚合物（中國）有限公司、瀚森化工企業管理（上海）有限公司、德勞工業服務（上海）有限公司。
本部分主要起草人：張旭、彭興財、高克強、劉寶峰、莫張旭、彭興財、莫毓敏、肖毅、劉連學、劉朋、王洪榮、孫家艷、郝壯。
本部分所代替標準的歷次版本發布情況為：
——GB/T 16779-1997、GB/T16779-2008。
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聚合物基復合材料疲勞性能測試方法
第3部分：拉-拉疲勞
1范圍
GB/T35465的本部分規定了聚合物基復合材料拉拉疲勞性能測試方法的術語和定義、原理.試驗設備、試樣，狀態調節和試驗環境，試驗步驟、試驗結果及數據處理和試驗報告等。
本部分適用于聚合物基復合材料在恒定振幅和恒定頻率循環加載條件下的拉拉疲勞性能試驗。
2 規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，儀注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB/T 1447纖維增強塑料拉伸性能試驗方法
GB/T 3354定向纖維增強聚合物基復合材料拉伸性能試驗方法
GB/T 35465.1聚合物基復合材料疲勞性能測試方法第1部分，通則
GB/T 35465.2聚合物基復合材料疲勞性能測試方法第2部分，線性或線性化應力壽命（S-N）
和應變壽命（ε-N）疲勞數據的統計分析
3術語和定義
（GB/T 1447、GB/T 3354和GB/T 35465.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
3.1
拉-拉疲勞tension-tension fatigue
最大應力和最小應力均為拉伸應力時的疲勞。
4原理
在不同的拉伸應力或應變水平下，以恒定的應力或應變振幅、應力比或應變比和頻率對試樣施加交變應力或應變，持續至試樣失效.對試驗結果進行分析處理.繪制應力壽命（S-N）或應變壽命（ε-N）曲線
5試驗設備
5.1試驗設備應符合GB/T 35465.1的規定。
5.2夾具和輔助設備應能保證試樣在試驗中不發生相對滑移。
5.3尺寸測量工具應能精確至0.01mm.
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6 試樣
6.1試樣形狀和尺寸
試樣分為直條型和啞鈴形，在特殊需要下，也可采用四面加工型試樣。單向層合板采用直條型和四面加工型試樣，其他層合板可采用直條型和啞鈴型試樣，模壓短切氈等非層合板采用啞鈴型試樣。直條型試樣的形狀見圖1，尺寸見表1；啞鈴型試樣形狀和尺寸見圖2；四面加工型試樣形狀和尺寸見圖3.
說明：
h——試樣厚度：
B——試樣寬度：
D——加強片長度
L——試樣長度
圖1直條型試樣
表1直條型試樣尺寸
單位為毫米
試樣輔層 L B H D（加強片）
單向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
圖2啞鈴型試樣
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單位為毫米
說明：
h——工作段厚度，一般為保留一個或兩個完整輔層的厚度（1mm~2
H——層板厚度，一般為4h或5h；
R1——厚度面弧度半徑，一般為103mm:
R2——寬度面弧度半徑，一般為164mm.
圖3四面加工型試樣
6.2試樣制備和試樣數量
6.2.1試樣使用機械加工法制備，制備要求應符合G1B/T35465.1的規定。
6.2.2試樣數量應符合GB/T 35465.1的規定，推薦靜態試驗為5根有效試樣，疲勞試驗為12根有效試樣。
7狀態調節和試驗環境
試樣的狀態調節和試驗環境按GB/T 35465.1的規定。
8試驗步驟
8.1對試樣進行外觀檢查，有缺陷、不符合尺寸或制備要求的試樣，應予作廢。
8.2對試樣編號，直條型試樣測量工作段內任意三點的寬度和原度，取算術平均值；啞鈴型和四面加工型試樣的寬度和原度，測量最小截面部位3次后取算術平均值。
8.3試樣靜態拉伸強度、拉伸彈性模量、失效應變的測定：直條型試樣按GB/T 3354測定，啞鈴型和四面加工型試樣按GB/T 1447測定。
8.4按試樣要求選擇波形和試驗頻率。試驗波形一般為正弦波，試驗頻率推薦1Hz～25Hz，若進行高頻率試驗的，頻率不大于60Hz。
8.5按實驗目的確定為應力比或應變比。應力比或應變比不宜小于0.1。
8.6測定S-N曲線（ε-N曲線）時，按試驗目的，至少選取4個應力或應變水平。一般按疲勞試驗的最大應力或應變表征水平。選取應力或應變水平的方案如下：
a）第一個水平以104循環次數為目標：
b）第一個水平以105循環次數為目標：
c）第三個水平以5×105循環次數為日標；
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d）第四個水平以1×106至2×106循環次數為目標。
8.7通常從第一個水平開始疲勞試驗.若循環次數與預期差異較大，則逐量升高或降低應力或應變水平。玻璃纖維增強塑料推薦的疲勞水平為靜態拉伸強度或靜態拉伸失效應變的75%、55%、40%、30%；碳纖維增強塑料推薦的疲勞水平為靜態拉伸強度或靜態拉伸失效應變的50%、65%、55%、45%。若無特殊試驗目的，各應力或應變水平應使用相同頻率和應力或應變比。
8.8夾持試樣并使試樣中心線與上下夾頭的對準中心線一致。若進行應變控制，安裝應變儀或其他應變測量裝置，并在無載荷時對應變清零。
8.9對試樣加載直至試樣失效或達到協定失效條件（如剛度下降20%）。在試驗過程中.監測試樣表面溫度。若試樣溫度變化超過10℃，啟用散熱裝置。若散熱裝置不能降低試樣的溫度，需重新選擇試驗頻率。
注：試樣沒有失效或未達到協定失效條件，此類數據不為疲勞壽命。
8.10試樣失效后，應保護好試樣斷口。檢查失效模式，特別注意加強片邊緣或夾持部位產生的破壞。去除所有不可接受的試樣并補充試驗。典型的失效模式參見附錄A.
8.11試驗過程中隨時檢查設備狀態，觀察試樣的變化，每水平至少記錄一根試樣的溫度。
9試驗結果及數據處理
9.1 給出所有試樣的疲勞壽命
9.2按GB/T36465.2的規定進行數據處理，并檢驗應力壽命（S-N）或應變壽命（ε-N）曲線。
10試驗報告
試驗報告應符合GB/T35465.1的規定。
附錄A
資料性附錄
典型失效模式
A.1試樣失效代碼見表A.1.
表A.1拉-拉疲勞試驗試樣失效代碼
第一個字母 第二個字母 第三個字母
失效形式 代碼 失效區域 代碼 失效部位 代碼
角輔層破壞 A 夾持/加強片內部 I 固定端 B
邊緣分層 D 夾持/加強片根部 A 主動端 T
夾持破壞或加強片脫落 G 距離夾持/加強片
小于1倍寬度 W 左側 L
橫向 L 右側 R
多模式 M(■) 工作段 G 中側 M
縱向劈裂 S 多處 M
散絲 X
其他 O
A.2可接受破壞和不可接受破壞的典型失效模式見圖A.1所示。
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不可接受破壞
可接受破壞
圖A.1典型失效模式示意圖
