塑料 动态力学性能的测定 第1部分：通则 征求意见稿

3塑料动态力学性能的测定第1部分：通则为介绍部分，包括了其后各分部分试验方法中通用的定义和GB/T33061.4塑料动态力学性能的测定第4部分：GB/T33061.5塑料动态力学性能的测定第5部分：GB/T33061.6塑料动态力学性能的测定第6部分：GB/T33061.7塑料动态力学性能的测定第7部分：ISO6721-8塑料动态力学性能的测定第8部分：纵向剪切振动波传ISO6721-9塑料动态力学性能的测定第9部分：拉伸振动声速脉冲传M∗对黏弹性材料施加正弦振荡时其动态应力与动态应变的比值。动态应力由公式σ(t)=σAexp(i2πft)给出；动态应变由公式ε(t)=εAexp[i(2πft−δ)]给出。式中σA和εA分别为交变应力、应变的振幅；f为频率；δ为应力与应变之间的相位角；t为时间。4M∗=M′+iM″（1）注5:表中包含泊松比μ的最关键项是“体积项”（1－2μ),对于μ为0.5～0.3时1－2μ)为0～0.4，表1中包含的由表1可看出，体积项（1－2μ)只能由已知的体积模量K或单轴应变模量L，以及E或G的可信度来估计。这是因为注6：迄今为止，没有测量动态机械体积模量K的方法，并且仅有少数文献提到了与测量K(t)的松弛试验相关的结注7：单轴应变模量L是根据一个具有高静水压力分量的载荷而来。因此L值补偿了K值的损失，并且基于模量组合（G，L）和（E，L）可以估出足够准确的“体积项”1－2μ的值。由于G是基于无静水压力分量的载荷，故更常使用模注8：对于复数模量，表1中给出的关系和其数值同样是适用的注9：GB/T33061的其它部分给出的计算模量的大部分关系一定范端效应”等影响，并且其它部分也有所简化。因此，使用表1中的关系经常要求做附加校准，这在本文中已给出。（见注10：对于线性黏弹行为，复数柔量C∗为复数模量M∗的倒数，即M∗=(C∗)−1（2）其应力σ与应变ε之间的相位移动δ⁄2πf(σA相位角δ和复数模量M∗的模|M|。和εA分别为各自的振幅，f为频率）G与μE与μK与μE与KG⁄K E3K1G5G与μE与μK与μE与K1－2μ=bG=EE3−E⁄3KE=K＝cEG3单轴应变或纵向模量L= E(1−μ)K(1+E⁄3K)1−E⁄9KM′注2：储能模量M′见图1b）。Gto′扭转储能模量，K′体积储能模量，Lc′单轴应变模量和Lw′纵波储能模量。M″注2：损耗模量M″见图1b）。复数模量的模magnitudeofthecomple|M|2=(M′)2+(M″)2=(σA⁄εA)2注2：储能模量M′、损耗模量M″、相位角δ和复数模数|M|之间的相互关系见图1b），同储能模量式规定在表3中，如|Et|为拉伸复数模量的值。6δ注2：相位角δ见图1。），tanδ注1：损耗因子tanδ为无量纲的量。注2：通常作为黏弹系统阻尼的度量，同储能模量一样（见3.2其形变模式如表黏弹性材料在正弦振动作用下，应力表示为应变的函数。7黏弹系统经过自由衰减振动，形变或形变速率x(t)随时间变化，由下式给出x(t)=x0exp(−βt)×sin2πfdt（6）x0——循环振幅包络线在零时刻的值；fd——阻尼系统的频率；xq——第q周期的振幅；x0和β——定义周期振幅指数衰减的包络线—见公式3.8。β测定自由阻尼振动随时间衰减的系数，如形变或形变速率的振幅xq随时间的变化。ΛΛ=ln(xq⁄xq+1)（7）式中xq和xq+1是同一方向上形变或形变速率的两个相邻振幅。注2：用于计算对数衰减率Λ的连续振幅见图8注4：术语中的衰减常数β、频率fd、对数衰减率Λ的关系如下式所示Λ=β/fd（8）tanδ≈Λ/π（9）注6：自由衰减阻尼振动特别适用于分析试验条件下材料阻），（恒定载荷振幅时形变速率振幅RA与频率f的关系，对数频率刻度）fri注3：对于黏弹材料，由位移振幅得到的共振频率与由位移速率得到的共振频率略共振峰宽度（用半宽频率表示）widthΔfi9在第i阶共振峰中频率f1和f2之差，这里共振曲线中f1和f2的高度RAℎ与第i阶共振峰高RAMi的关系如RAℎ=2−1⁄2RAM=0.707RAM注1：Δfi用赫兹表示（Hz）。注2：用于计算共振峰宽度Δfi的数据见图4。注3：共振峰宽度与损耗因子tanδ的关系由下式给出tanδ=Δfi⁄fri（11）注4：若在Δfi的频率范围内，损耗因子变化不明显ⅠⅡⅢⅣa恒定b无EtEfGsKLcLw量Ⅳ件EfⅢEfⅠ无-3～100ⅠEtⅠⅠLcⅠ-EfⅠ--3～10量EfⅡ-标引序号说明：1－夹具，轴或支撑物；2－试样；3－EtEfKLcLwⅠⅡⅢⅣ5.2机械、电子和记录系统5.3温控箱试验、夹具和支撑物被封闭在一个温控箱内，箱内有空气或适当的惰性试验用箱应满足试验材料在测试条件下有一个足够的温度变化范围（如-100℃~300℃),箱体宜箱内温度应均匀，沿试样长度方向控制在±1℃内，测量时接近试样长度。如果使用恒温程序（见9.5），试验期间温度需恒定在±1℃内；当使用恒定速率升温（或降温）时），5.5温度测量装置测量试样周围空气温度的装置应精确到±0.5℃。推荐使用有低惯性传感器的5.6测量试样尺寸的仪器用于测量试样长、宽、高的仪器（见GB/T6672）的测量精度应达到±0.5％或±0.05mm（以较小本方法可采用原料或制品作为试样，但应根据相关材料规范制备试样。可以从压塑片材[见GB/T试样应根据材料相关规定进行状态调节。如果缺乏这方面信息，从GB/T2918中选择最接近的状态条件，除非由关方面协商。9.1试验环境9.2试样横截面的测量试验前测量每个试样的厚度、宽度，精确到±0.5％或±0.05mm（以温度范围内进行的试验应确保温度步阶增加或温度变化速率很慢以便使整个试样完全达到温度平θα时其随时间的变化。温度θα为α松弛范围的中心点。α松弛是最高温度的力学弛豫，并且对于非晶聚9.6变换动态-应变振幅试验应变值升至高应变值。这类测试应在低频率下进行，推荐频率为1Hz材料性能在载荷作用下会随着时间而发生变化。温升会随着材料的损耗模量、动态应Ef″（Ⅲ）——使用共振曲线测定的弯曲损耗模量。b)填写完整关于试验材料的所有必需的细节，包括型号、来源、制造商信息、形态、c)对于片状试样，试样的厚度和能体现其特）；j)试验所用仪器的相关信息；k)试验的温度程序，包括初始温度和最终温度以及温度线性变化速率，或者温度步n)若可能，如第10章规定，在单一频率下做储能模A.1如果一个机械惰性的黏弹系统受到一个变频且恒定振幅的振动力作用，它显示出单一或多阶共振A.2在振动试验中，常用形变振幅DA—频率f曲线来表示系统的共振行为，A.2.1至A.2.4中给出了这种共振振幅DA(f)的特征。而在高频率下趋于极限斜率-2（-40dB/decade见图A.1）。f——频率；fRD——形变峰值频率；2——形变速率振幅RA—频率f曲线；frD——形变速率峰值频率；注：该图为一阶振动的形变振幅和形变速率振幅双对数坐标图，假设损耗因子tanδ为0.6。A.2.2峰振幅DAM下的共振频率fRD不同于固有频率fn（无阻尼相同系统下），然而fn是决定复数模量的储能模量M′的最终参量，只能根据DA(f)曲线近似计算M′。A.2.3第i阶振动的振幅为DAMi，它在一系列振动中的变化是迅速减小的趋势，近似与(fRi)−2成比例。）；fn1——第一阶振动的固有频率；a——斜率为-2。A.2.4DA(f)共振曲线的频率宽度Δf（见3.13）仅能根据损耗因子tanδ近似估算。表A.1――包含形变共振的DA(f)和形变速率共振的RA(f)的公式形变振幅DA(f)形变速率振幅RA(f)f⁄fn中Δffn=frR峰宽Δf2和Δf2，其中α是相关减量（衰减）a×(1−tan2δ)1⁄2Δf⁄fn=tanδ(α2−1)1⁄2形变振幅DA(f)形变速率振幅RA(f)a.α的推荐值是√2(≈3dB）,例如(α−1)1⁄2=1，这种情况下Δf通常指半宽A.3共振曲线也常以形变速率振幅RA(f)图来表示，与上述DA(f)图相比，这种图表现出许多优点，在和高频率下斜率分别接近＋1和－1(±20dBA.3.2峰振幅处RAM（下）的共振频率frR与固有频率fn相一致，给出了相关于复数模量的储能部分M′a——斜率为-1。RA——形变速率振幅；fn1——第一阶振动的固有频率。A.3.4频率宽度Δf和损耗因子tanδ之间简单明确的关系（见表A.1和3.13）。A.4对大多数设备来说，可通过振动传感器来记录形变速率振幅（带有载频系统的设备，可测量形变非线性行为图B.1为自由衰减振幅xq—时间t的半对数图。这张图呈现了较好的线性阻尼性能xq——自由衰减振幅；）；3——设备移动部件和固定部件间存在摩擦力图B.1自由衰减振幅xq—时间t曲线[1]ISO472,Plastics-Vocabulary[2]ISO293,Plastics-Compressionmouldingoftestspecimensofthermoplasticmaterials[3]ISO294(allparts),Plastics-Injectionmouldingoftestspecimensofthermoplasticmaterials[4]ISO295,Plastics-Compressionmouldingoftestspecimensofthermosettingmaterials[5]ISO1268(allparts),Fibre-reinforcedplastics-Methodsofproducingtestplates[6]ISO2818,Plastics-Preparationoftestspecimensby