標準編號:	GB/T 5137.1-2020
中文名稱:	汽車安全玻璃試驗方法 第1部分：力學性能試驗
英文名稱:	Test methods of safety glazing materials used on road vehicles—Part 1: Mechanical properties tests
行業分類:	GB    國家標準
發布機構:	國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會
發布日期:	2020-03-31
實施日期:	2021-2-1
標準狀態:	valid
替代舊標準:	GB/T 5137.1-2002 汽車安全玻璃試驗方法 力學性能試驗
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	25000 字
翻譯價格(元):	650.0
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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. GB/T 5137 consists of 5 parts under the general title Test methods of safety glazing materials used on road vehicles: ——Part 1: Mechanical properties tests; ——Part 2: Optical properties tests; ——Part 3: Radiation, high temperature, humidity, fire and simulated weathering resistance tests; ——Part 4: Determination of solar characteristic; ——Part 5: Resistant-to-Chemical and resistant-to-temperature changes test. This is Part 1 of GB/T 5137. This part is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This part replaces GB/T 5137.1—2002 Test methods of safety glazing materials used on road vehicles——Part 1: Mechanical properties tests; In addition to editorial changes, the following main technical changes have been made with respect to GB/T 5137.1-2002: ——Requirements for placement of plastic materials before testing have been added (see Table 1 in 5.3); ——Impact height requirement has been added in the steel ball test (see Table 2 of 5.4.1 and 6.4); ——Requirements for wheel hardness in abrasion resistance test are modified (see 7.2.1; 7.2.2 of Edition 2002). ——Head-form impact test with deceleration measurement is added (see 9.2); ——Cross cut test is added (see Clause 10); ——Flexibility and folding are added (see Clause 11); This standard has been redrafted and modified in relation to ISO 3537: 2015 Road vehicles — Safety glazing materials — Mechanical tests. This part has been changed largely from ISO 3537:2015 in terms of structure. See Annex A for the comparison between this part and ISO 3537:2015 in clause No. This part includes technical differences with respect to ISO 3537:2015. The clauses and subclauses concerned are identified by a vertical single line (|) located in the blank on its external margin of the page. These technical changes and reasons are listed in Annex B. The following editorial changes have been made in this part: ——The standard name is modified. This part was proposed by the Ministry of Industry and Information Technology of the People's Republic of China. This part is under the jurisdiction of the National Technical Committee of Auto Standardization (SAC/TC 114). The previous editions of this part are as follows: ——GB 5137.1-1985, GB/T 5137.1-1996 and GB/T 5137.1-2002. Test methods of safety glazing materials used on road vehicles— Part 1: Mechanical properties tests 1 Scope This part of GB/T5137 specifies the test methods for safety glazing materials used on road vehicle, including impact resistance test, penetration resistance test, abrasion resistance test, fragmentation test, head-form impact test, cross cut test, flexibility and folding test. This part is applicable to the test of safety glazing materials used on road vehicle. 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. QC/T 1119 Road vehicles—Safety glazing materials—Vocabulary (QC/T 1119—2019, ISO 3536: 2016, MOD) ISO 6487 Road vehicles—Measurement techniques in impact tests—Instrumentation 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions given in QC/T 1119 apply. 4 Test conditions Unless otherwise specified, the tests shall be carried out under the following conditions: a) Ambient temperature: 20°C±5°C; b) Atmospheric pressure: 8.60×104 Pa–1.06×105 Pa; c) Relative humidity: 40%–80%. 5 Impact resistance test (227g ball test) 5.1 Test objectives Determination of whether the safety glazing material has a certain minimum strength and cohesion under impact from a small hard object. 5.2 Test apparatus 5.2.1 Steel ball Hardened steel ball, with a mass of 227 g ± 2 g and a diameter of approximately 38 mm. 5.2.2 Dropping device Means for dropping the ball freely from a height to be specified. When the impact height is less than or equal to 6 m, the point of impact shall be within 25 mm of the geometric centre of the test piece; when the impact height is greater than 6 m, the point of impact shall be within 50 mm of the geometric centre of the test piece. 5.2.3 Supporting fixture of test piece It consists of three parts: upper frame, lower frame and steel box, all of which are square, as shown in Figure 1. Two steel frames, with a wall thickness of 15 mm and a height of 23 mm, with machined borders, faced with rubber gaskets about 3 mm±0.5 mm thick and 15 mm±1 mm wide, of hardness A (50±5). The test piece is located between the upper and lower frames. The lower frame rests on a steel box. The steel box is made by welding 12 mm thick steel bottom plate with 10 mm thick side plate, resting on the floor, with an interposed sheet of rubber, about 3mm±0.5mm thick, of hardness A(50±5).

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Test conditions 5 Impact resistance test (227g ball test) 6 Penetration resistance test (2260g steel ball test) 7 Abrasion resistance test 8 Fragmentation test 9 Head-form impact test 10 Cross cut test 11 Flexibility and folding test Annex A (Informative) Structural comparison between this part and ISO 3537: Annex B (Informative) Technical differences between this part and ISO 3537:2015 and their causes

汽車安全玻璃試驗方法 第1部分：力學性能試驗 1 范圍 GB/T5137的本部分規定了汽車安全玻璃的抗沖擊性試驗、抗穿透性試驗、抗磨性試驗、碎片狀態試驗、人頭模型沖擊試驗、劃格試驗以及柔性和折疊試驗的試驗方法。 本部分適用于汽車安全玻璃的試驗。 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，僅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。 QC/T 1119 汽車安全玻璃術語(QC/T 1119—2019，ISO 3536：2016，MOD) ISO 6487 道路車輛 沖擊試驗測量技術 儀器設備(Road vehicles—Measurement techniques in impact tests—Instrumentation) 3 術語和定義 QC/T 1119界定的術語和定義適用于本文件。 4 試驗條件 除有特殊規定的章節外，試驗應在下述環境條件下進行： a) 環境溫度：20℃±5℃； b) 大氣壓力：8.60×104 Pa～1.06×105 Pa； c) 相對濕度：40％～80％。 5 抗沖擊性試驗(227g鋼球試驗) 5.1 試驗目的 確定在小硬物沖擊下安全玻璃是否具有某一最低強度或粘結力。 5.2 試驗裝置及器具 5.2.1 鋼球 質量為227g±2g，直徑約為38mm的淬火鋼球。 5.2.2 下落裝置 能使鋼球從規定高度自由落下的裝置。當沖擊高度小于或等于6 m時，鋼球沖擊點應位于試樣中心半徑25 mm圓范圍內，當沖擊高度大于6 m時，鋼球沖擊點應位于試樣中心半徑50 mm圓范圍內。 5.2.3 試樣支撐裝置 由三部分構成：上框架、下框架和鋼箱，均為方型，如圖1所示。兩個鋼制框架，壁厚為15 mm、高度23 mm，接觸面經機加工，上附厚度3 mm±0.5 mm、寬度15 mm±1 mm、硬度邵爾A(50±5)的橡膠墊圈。試樣位于上下框架之間。 下框架位于鋼箱之上。鋼箱由12 mm厚鋼制底板和10 mm厚側板焊接加工而成，安放于墊有厚度3mm±0.5mm、硬度邵爾A(50±5)橡膠板的地面。 單位為毫米 最少350 說明： 1——上框架； 2——橡膠墊圈； 3——試樣； 4——下框架； 5——鋼箱； 6——橡膠板。 圖1 支撐裝置 5.2.4 天平 精度至少為0.1 g的天平。 5.3 試樣 以與制品同材料、同工藝條件下制備的特制平型試驗片或從制品最平部位上切取的試驗片為試樣，尺寸為 × 。適用時也可以制品為試樣。試樣預處理要求見表1。 表1 試樣預處理要求 應用部位 試樣種類 沖擊試驗前預處理條件 風窗 鋼化玻璃 在溫度20℃±5℃、相對濕度40％～80％，至少放置4 h 夾層玻璃 塑玻復合材料 在高低溫試驗時，分別在40℃±2℃和－20℃±2℃的溫度條件下至少保溫4h 剛性塑料 在常溫試驗時，應在23℃±2℃、相對濕度45％～55％條件下至少放置48h；在低溫試驗時，應在－18℃±2℃條件下至少保溫24 h 風窗外 鋼化玻璃 在溫度20℃±5℃、相對濕度40％～80％，至少放置4 h 夾層玻璃 塑玻復合材料 夾層玻璃在溫度20℃±5℃、相對濕度40％～80％，至少放置4 h；塑玻復合材料在溫度23℃±2℃、相對濕度45％～55％，至少放置48 h 剛性塑料 在常溫試驗時，應在23℃±2℃、相對濕度45％～55％條件下至少放置48 h；在低溫試驗時，應在－18℃±2℃條件下至少保溫24 h 柔性塑料 在常溫試驗時，應在23℃±2℃、相對濕度45％～55％條件下至少放置48 h；在低溫試驗時，應在－18℃±2℃條件下至少保溫24 h 5.4 試驗程序 5.4.1 沖擊高度 不同試樣的沖擊高度見表2。 表2 沖擊高度 應用部位 試樣種類 沖擊高度 風窗 鋼化玻璃 夾層玻璃 塑玻復合材料 高溫試驗 低溫試驗 剛性塑料 風窗外 鋼化玻璃 夾層玻璃 塑玻復合材料 剛性塑料 公稱厚度≤3mm 公稱厚度4mm 公稱厚度5mm 公稱厚度≥6mm 公稱厚度為3 mm～6 mm之間的非標厚度 沖擊高度采用差值計算。沖擊高度＜4 000 mm時允許偏差為(0，＋5)mm，≥4000mm時允許偏差為(0，＋25)mm 柔性塑料 5.4.2 時間間隔控制 對于高溫或低溫試驗，塑料材料、塑玻復合材料及厚度小于2.5mm的其他材料，從離開試樣放置條件到鋼球釋放的時間間隔不應超過30s。除此之外的材料，時間間隔不應超過表3的規定。 表3 從試樣離開溫控單元到鋼球釋放的時間間隔要求 試樣厚度e mm 最長時間間隔 s －18℃或－20℃試驗 40℃試驗 2.5≤e≤4.5 40 120 4.5＜e≤6.5 60 120 6.5＜e≤8.5 85 120 e＞8.5 100 120 5.4.3 試驗步驟 將試樣放在符合5.2.3所述的支撐裝置上。試樣的沖擊面與鋼球入射方向應垂直，允許偏差在3°以內。在曲面試樣的情況下，要確保試樣能與支撐裝置邊緣充分接觸。必要時，可將試樣夾緊在支撐裝置.上，以確保在試驗過程中，試樣沿著支撐裝置內周邊上任一點的移動距離不超過2 mm。沖擊高度是指鋼球下表面到試樣上表面的距離。 鋼球所沖擊試樣的表面應是代表安裝在汽車上的安全玻璃的外表面，且僅沖擊1次。 沖擊后評價試樣的破壞形式和程度，對沖擊面反側剝落碎片質量有要求的，還應稱量并記錄剝落碎片的總質量。 6 抗穿透性試驗(2260g鋼球試驗) 6.1 試驗目的 評價安全玻璃的抗穿透性能。 6.2 試驗裝置 6.2.1 鋼球 質量為2260 g±20 g，直徑約為82 mm的淬火鋼球。 6.2.2 下落裝置 能使鋼球從規定高度自由落下的裝置。鋼球沖擊點應位于試樣中心半徑25 mm的圓范圍內。 6.2.3 試樣支撐裝置 同5.2.3。 6.3 試樣 以與制品同材料、同工藝條件下制備的特制平型試驗片或從制品最平部位上切取的試驗片為試樣，尺寸 × 。適用時也可以制品為試樣。 試驗前夾層玻璃試驗試樣應在溫度20℃±5℃、相對濕度40％～80％下至少放置4h。塑玻復合材料試樣應在溫度23℃±2℃、相對濕度45％～55％下至少放置48 h。塑玻復合材料試樣應在離開放置條件30s內開始試驗。 6.4 試驗程序 將試樣放在符合5.2.3所述的支撐裝置上。試樣的沖擊面與鋼球入射方向應垂直，允許偏差在3°以內。在曲面試樣的情況下，應確保試樣能與支撐裝置邊緣充分接觸。必要時，可將試樣夾緊在支撐裝置上，以確保在試驗過程中，試樣沿著支撐裝置內周邊上任一點的移動距離不超過2 mm。沖擊高度為4000mm，允許偏差范圍為0mm～25mm，是指鋼球下表面到試樣上表面的距離。 鋼球所沖擊試樣的表面應是代表安裝在汽車上的安全玻璃的內表面，且僅沖擊1次。 沖擊后評價鋼球是否在5 s內穿透試樣。 7 抗磨性試驗 7.1 試驗目的 確定安全玻璃在室溫下是否具有某一最低限度的耐磨性。 7.2 試驗裝置 7.2.1 磨耗儀。示意圖見圖2。磨耗儀由以下部分組成： a) 一個以逆時針旋轉的水平回轉臺及中心夾緊裝置。回轉臺應旋轉平穩，并保持在一水平面上，距轉臺周邊1.6mm處的端面跳動應不大于±0.05mm，其轉速為55r/min～75r/min。 b) 兩個平行加載臂，各裝有一個特制的磨輪，磨輪裝在滾動軸承水平軸上，可自由旋轉。兩磨輪內表面距離為(52.4±1.0)mm(對應兩磨輪中心線距離65.1mm)，兩磨輪軸的中心線與旋轉臺軸線的水平偏移距離為(19.05±0.30)mm，如圖2b)所示。如無其他特殊要求，每個磨輪施加于試樣上載荷質量為500g。磨輪硬度為邵爾A(81±5)，是由諸如氧化鋁和碳化硅等磨料顆粒和彈性黏結劑組成的柱狀物。磨料顆粒尺寸應在20 μm～120 μm且均勻分布在彈性黏結劑中。磨輪通過具有直徑(16.0±0.1)mm孔的輪轂安裝到磨耗儀臂的法蘭座上。輪子的邊部應平行，寬度12.7 mm±0.3 mm，外直徑在44.4 mm～52.5 mm。圖2b)顯示了磨輪在試樣 上的有效載荷、磨輪對稱面距離、磨輪與旋轉臺軸線的偏移(數值修約到了整數)。 磨輪應在整個寬度.上均平整的位于試樣上。當磨輪與旋轉著的試樣接觸時，兩個磨輪以相反的方向旋轉，在大約30cm2的環行軌道上沿著曲線對試樣施加壓磨作用。試樣每轉--圈受壓 磨兩次。 c) 一個真空抽吸系統，真空吸嘴將在試驗中試樣表面的碎片和研磨顆粒吸走。真空吸嘴的高度應可調節，吸嘴開口直徑為11mm。 a) 立體圖 b) 俯視圖 圖2 磨耗儀示意圖 7.2.2 霧度儀。示意圖見圖3。霧度儀組成及要求如下： a) 光源和光探測器。光源色溫為2856 K±50 K。光探測器應符合CIE 1931標準色度觀察者的要求。光源和探測器在整個測試期間應保持穩定，輸出變化應在整個所用量程的1％之內。 b) 積分球。積分球直徑無限制，但其總開口面積應不超過球體內反射面積的4％，入口和出口應集中在球體的一個大圓弧上，且出口入口中心點與球心形成的角度至少為170°。出口應在入口中心點形成一個8°的角度。當光陷阱在位、無試樣時，光束應通過入口和出口的中心線。光電池應置于球體入口90°±10°處，并遮擋使其不暴露在入口直接光照下。若在毗鄰出口內壁采用作為反射參照的可回轉修正物，旋轉角度應為8°±0.5°。 照射試樣的光束應為大體單向的，光束中任意光線與光束軸線的最大夾角為3°。光束在積分球任意開口都不能出現光暈。試樣置于積分球入口時，試樣的垂線與積分球出口、入口連線的夾角不應超過8°。 系統中的光圈將光束聚集在試樣研磨后的軌跡上，并限制其直徑在7mm±1mm。產生的光束在無試樣阻礙的情況下，在出口的橫截面應為大致圓形、邊界清晰、均勻明亮、集中在出口內，在對向的入口留有1.3°±0.1°的環帶。 積分球的內表面、遮擋板和標準反射板(若有)應是無光澤具有基本相同反射率并且在整個可見光譜范圍都具有高反射率。光陷阱應在無試樣情況下吸收所有光束。 說明： 1——光源； 2——聚光鏡； 3——入口窗； 4——光圈； 5——透鏡； 6——試樣； 7——濾光器； 8——光探測器； 9——光陷阱； 10——標準反射板。 圖3 霧度儀示意圖 在初次測試前，應在無試樣狀態下對霧度儀進行校準，確認霧度儀讀數為0。整套裝置應定期用具有特定霧度的標準板校準。 若采用不同于上述的霧度測量裝置和方法，試驗結果應加以校正以與上述儀器所得結果一致。 7.3 試驗環境條件 試驗應在下述環境條件下進行： a) 環境溫度：23℃±2℃； b) 大氣壓力：8.60×104Pa～1.06×105Pa； c) 相對濕度：45％～55％。 7.4 試樣 以與制品同材料、同工藝條件下制備的邊長100 mm的正方形特制平型試驗片或從平型制品上切取的試驗片為試樣，其兩個表面應足夠平整且平行，如必要在中心鉆一直徑約7 mm±0.5 mm的固定孔。內外表面均需進行磨耗測試時，試樣數量加倍。對于厚度超過20mm的夾層制品，可只對其外層材料進行試驗。 磨耗試驗前試樣應在23℃±2℃的溫度和45％～55％的相對濕度條件下至少放置48 h，并從離開該環境5 min內開始試驗；磨輪不使用時也應在上述條件下貯存。 7.5 試驗程序 7.5.1 試驗面及研磨轉數確定 應在代表汽車玻璃外表面的試樣表面進行磨耗試驗。對塑料材料還要進行內表面的試驗。試驗面及研磨轉數見表4。 表4 試驗面及研磨轉數 應用部位 種類 試驗面 研磨轉數 風窗 夾層玻璃、鋼化玻璃 外表面 1000 剛性塑料 外表面 1000 內表面 100 風窗外 剛性塑料 外表面 500或1000 內表面 100 夾層玻璃 外表面 1000 任何部位 塑玻復合材料 外表面(玻璃面) 1000 內表面(塑料面) 100 7.5.2 清潔 測試前，從試樣上去除任何保護材料。如需要，按制造商推薦的方式清潔試樣。若無推薦方案，采用下述步驟進行清潔： a) 用異丙醇(IPA)浸泡的無塵布，按一個方向輕擦試樣的兩表面，去除任何殘留的粒子。對于異丙醇影響表面性質或清潔效果不好的材料，采用加市售清潔劑(如餐具洗潔精)的水溶液或其他與試樣適合的清潔溶液。首先豎直方向擦拭試樣，然后水平方向，最后擦拭邊部。 b) 用蒸餾水、去離子水或軟化水漂洗。 c) 在兩片亞麻布間輕壓干燥，或用干凈空氣或氮氣吹干。 測試前檢查確認無水漬或其他殘留。 不得采用超聲波設備進行清洗。 清洗之后的試樣，只許接觸邊緣并妥善存放，以防損壞或沾污其表面。 7.5.3 初始霧度測量及計算 將放置后試樣待磨面朝向積分球入口進行測量。每片試樣，沿待研磨軌跡位置，在至少4個等間隔點測量，取平均值。 通過表5中四個光通量來計算霧度。 表5 光通量讀數 讀數 試樣 光陷阱 標準反射器 代表的光通量 τ1 無 無 有 入射光 τ2 有 無 有 試樣總透射光 τ3 無 有 無 儀器散射光 τ4 有 有 無 儀器和試樣散射光 按公式(1)計算總透射比τ1： (1) 按公式(2)計算散射透射比τd： (2) 按公式(3)計算百分比霧度H： (3) 7.5.4 研磨 將試樣待磨面朝上安裝在磨耗儀回轉臺上。用壓板和螺母固定。選擇所用的載荷并將其固定到磨耗儀上。降低真空吸嘴，調整到距離試樣表面1mm。在設置真空吸嘴高度后，應確保后部真空吸嘴不接觸試樣。 設置真空吸力，使殘余壓力達到－13.7 kPa或更低。降低磨耗儀臂使磨輪接觸試樣表面。使計數器回零，設置需要的轉數。 啟動磨耗儀，使試樣承受所選擇轉數的研磨。對于外表面，可根據測試材料性質選擇研磨100轉、500轉或1000轉。對于內表面，用新試樣磨100轉。 研磨后，拿著試樣的兩邊以防污染其表面，用軟毛抗靜電刷輕輕將黏附在試樣表面的碎屑掃去。也可按7.5.2的步驟清潔試樣。 7.5.5 最終霧度測量及計算 將磨后試樣被磨面朝向積分球入口，測量被研磨軌跡的最終霧度。每片試樣，沿研磨軌跡位置，在至少4個等間隔點測量，并取平均值。若研磨軌跡不均勻，則沿著軌跡測量16個均布點并取平均值。試樣法線和光束軸線間的夾角不應超過8°。霧度測量及計算方法同7.5.3。 7.5.6 磨耗引起的霧度計算 用最終霧度值減去初始霧度值，即得到磨耗引起的霧度值。 8 碎片狀態試驗 8.1 試驗目的 評估鋼化玻璃破碎時碎片特性。 8.2 試驗裝置 能使玻璃從沖擊面破碎的工具，如尖頭小錘或其他等效工具，尖頭的曲率半徑應為0.2mm±0.05 mm。 8.3 試樣 以制品或特制試驗片為試樣。 8.4 沖擊點 沖擊點的位置見圖4。 點1：位于試樣幾何中心在玻璃表面的投影點。 點2：位于最長中心線的最大曲率點。 對于點1或點2位于玻璃之外特殊形狀制品，沖擊點由供需雙方商定。