ASTM D5961/D5961M-23 PDF

Полное наименование и описание

ASTM D5961/D5961M-23 — Standard Test Method for Bearing Response of Polymer Matrix Composite Laminates. Стандарт описывает методы испытаний на распорную (bearing) реакцию многослойных полимерных композитных ламинатов, закреплённых штифтами или крепёжными элементами, и устанавливает конфигурации образцов и условия нагружения для получения параметров распорной прочности и кривых «напряжение‑деформация» в упорных зонах соединения.

Аннотация

Стандарт устанавливает четыре процедуры испытаний (Procedure A–D) для двойного/одинарного сдвига при растяжении или сжатии, описывает стандартные геометрии образцов, допуски и параметры, которые должны быть зафиксированы в отчёте об испытании, и определяет измеряемые характеристики: предельная распорная прочность, смещённая распорная прочность и распорный «напряжение—деформация» кривую. Стандарт предназначен для непрерывно- и дискретно-армированных композиционных материалов, ламинатов, сбалансированных и симметричных относительно направления испытания.

Общая информация

• Статус: активен.
• Дата публикации: 1 сентября 2023 г. (редакция «-23»).
• Организация-издатель: ASTM International.
• ICS / категории: 83.120 (Reinforced plastics / армированные пластики).
• Редакция / версия: D5961/D5961M-23 (последняя утверждённая редакция 2023 г.).
• Количество страниц: 31 стр. (PDF/печатное издание).

Область применения

Испытание применимо для оценки распорной реакции прокалываемых или закреплённых соединений из многослойных полимерных матричных композитов, усиленных волокнами высокой жёсткости. Описываются процедуры для двойного сдвига при растяжении, одиночного сдвига при растяжении/сжатии двухчастного образца, одиночного сдвига для одночастного образца и двойного сдвига при сжатии; стандарт ограничивает форму композита непрерывными или дискретными волокнами и требует сбалансированности и симметричности ламината относительно направления испытания. Документ также указывает, что значения в SI и в дюйм‑фунтовой системе считаются отдельными и не эквивалентны без явного преобразования.

Ключевые темы и требования

• Определение и выполнение четырёх процедур испытаний: Procedure A (double‑shear tensile), Procedure B (single‑shear two‑piece), Procedure C (single‑shear one‑piece) и Procedure D (double‑shear compressive).
• Стандартные геометрии образцов и фиксированные значения параметров испытания; при необходимости допускается документированное варьирование ряда параметров.
• Перечень факторов, влияющих на распорную реакцию, которые обязательно указывать в протоколе: отношение расстояния до края к диаметру, отношение ширины к диаметру, отношение диаметра к толщине, тип и материал крепежа/штифта, зазор, затяжной момент, количество крепежей, способ крепления и опирания и т.д.
• Измеряемые величины: предельная распорная прочность, смещённая распорная прочность, распорная «напряжение—деформация» кривая.
• Ограничение области: тест ориентирован на режимы разрушения «bearing» и отказа крепежа; для исследования эффекта обхода (bypass) рекомендуется использовать соответствующий метод (Test Method D7248/D7248M).
• Требование к отдельному использованию систем единиц (SI или inch‑pound) для соблюдения соответствия стандарту.

Применение и пользователи

Стандарт широко применяется в авиакосмической и оборонной промышленности, в автомобильной и энергетической отраслях, в научно‑исследовательских лабораториях и на предприятиях по разработке и управлению качеством композитных материалов и конструкций. Используется при испытаниях материалов для спецификаций, при НИОКР, при контроле качества и при расчётах прочности конструкций.

Связанные стандарты

Часто применяется в комплекте с другими ASTM‑стандартами по композитам: D7248/D7248M (взаимодействие high bearing–low bypass), D6742 (испытания на растяжение/сжатие с заполненным отверстием), D6873 (усталостная распорная реакция), D6484, D7332, D8387 и руководствами/описаниями (например, Guide D8509). Стандарт также последовательно соотнесён с рекомендациями MIL‑HDBK‑17 в части желательных атрибутов методов испытаний распорной реакции.

Ключевые слова

bearing response; bearing strength; polymer matrix composites; composite laminates; fastener joint testing; specimen geometry; bearing stress‑strain; filled‑hole; bolted joints; composite testing.

FAQ

В: Что это за стандарт?

О: Метод испытаний ASTM D5961/D5961M-23 задаёт процедуры для измерения распорной (bearing) реакции композитных ламинатов при наличии крепёжных элементов и штифтов.

В: Что он регулирует?

О: Стандарт регламентирует конфигурации образцов, условия нагружения (несколько процедур), параметры, которые необходимо фиксировать в отчёте, и величины, подлежащие измерению (предельная и смещённая распорная прочность, кривая «напряжение—деформация» в упоре).

В: Кто обычно использует?

О: Испытательные лаборатории композитных материалов, инженеры по прочности и конструкциям в авиакосмической, оборонной, автомобильной и энергетической отраслях, а также исследователи и поставщики материалов.

В: Он актуален или заменён?

О: Редакция с индексом «-23» опубликована 1 сентября 2023 г. и на текущий момент указана как активная; при планировании работ рекомендуется проверить наличие более поздних пересмотров у издателя.

В: Это часть серии?

О: Да — стандарт входит в набор ASTM‑стандартов по испытаниям композитов и часто используется совместно с другими методами и практиками (см. D7248/D7248M, D6742, D6873, D8509 и др.).

В: Какие ключевые слова?

О: «bearing», «bearing strength», «composite laminates», «fastener», «filled‑hole», «bearing stress‑strain», «polymer matrix composite».