GB/T 31295-2014 风电叶片用芯材 弯曲载荷和压缩载荷下高温尺寸稳定性的测定

　　ICS 59. 100.99 Q 23

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31295—2014

　　风电叶片用芯材 弯曲载荷和

　　压缩载荷下高温尺寸稳定性的测定

　　Thecoreto wind turbineblade—Determination ofdimensionalstability atelevated temperatureswith flexuralload and with compressiveload

　　2014-12-05发布 2015-10-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31295—2014

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国建筑材料联合会提出 。

　　本标准由全国玻璃纤维标准化技术委员会(SAC/TC245)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :南京玻璃纤维研究设计院有限公司 、欧文斯科宁(中国) 投资有限公司 、国家玻璃纤维产品质量监督检验中心 。

　　本标准参加起草单位 : 巨石集团有限公司 、威海光威复合材料有限公司 。

　　本标准主要起草人 :杨超 、王玉梅 、张剑红 、黄英 、陈丽华 、姜鹏飞 、唐健 。

　　风电叶片用芯材 弯曲载荷和

　　压缩载荷下高温尺寸稳定性的测定

　　1 范围

　　本标准规定了材料在弯曲和压缩载荷下的高温尺寸稳定性的试验方法 。

　　本标准适用于制造风力发电叶片的芯材,例如交联 PVC硬质泡沫 、高强 XPS泡沫 ,其他硬质泡沫材料也可参照使用 。

　　注 : 材料的测试值取决于所用的试验方法 , 因此 ,弯曲和压缩载荷下材料高温尺寸稳定性的值可能会不同 ,另外 ,它们只能直接应用于与本标准试验方法条件一致的情况下 。在特定场合中采用两种试验方法中的哪一种由供需双方协商 ,或者在相关标准中规定 。

　　2 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　2. 1

　　弯曲载荷下的高温尺寸稳定性 dimensionalstability atelevated temperatureswith flexuralload

　　材料在一定的弯曲载荷下被均匀地从室温加热至规定形变时的温度 。

　　2.2

　　压缩载荷下的高温尺寸稳定性 dimensionalstabilityatelevatedtemperatureswith compressiveload

　　材料在一定的压缩载荷下被均匀地从室温加热至规定形变时的温度 。

　　3 弯曲载荷下的高温尺寸稳定性

　　3. 1 试样

　　3. 1. 1 尺寸(长 ×宽 ×厚)为(150±2)mm×(20±0. 5)mm×(20±0. 5) mm 的长方体试样 。应在样品三个相互垂直的方向上各取一组试样 ,共取三组 ,每组取 3块 ,作好标记 ,样品的方向标示见图 1。

　　GB/T 31295—2014

　　说明 :

　　X — 样品长度方向 ;

　　Y — 样品宽度方向 ;

　　Z — 样品厚度方向 。

　　图 1 弯曲载荷下的高温尺寸稳定性取样示意图

　　3. 1.2 试样的长度和宽度分别平行于样品的长度和宽度 ,标记为 a。试样的长度和宽度分别平行于样品的宽度和长度 ,标记为 b。试样的长度和宽度分别平行于样品的厚度和长度 ,标记为 c。如果样品厚度不足 150 mm ,可以只取 a和 b 两组试样 。

　　3. 1.3 试样的表面应经过加工 ,去除在制造过程中产生的任何外皮 。

　　3.2 状态调节

　　在测试前 ,试样应在(23±2) ℃ , (50±10) %相对湿度的环境中调节 2 h。

　　3.3 试验装置

　　弯曲载荷下高温尺寸稳定性试验装置结构如图 2所示 , 由以下几部分组成 :

　　a) 加载装置 ,能够夹紧试样一端 ,夹持长度为(30±1) mm ,在距夹持端(120±1) mm 的位置对试样施加(0. 098±0. 001) N 的载荷 。

　　b) 位移指示仪 ,在试验过程中指示试样自由端的位移 ,精度为 0. 1 mm。

　　c) 加热炉 ,带有控温和指示装置 , 能以(50±3) ℃/h的速率升温 ,并能指示试样自由端位移达到规定值时的温度 ,指示精度 ±1 ℃ 。

　　d) 游标卡尺 ,精度为 0. 02 mm。

　　单位为毫米

　　说明 :

　　1— 试样 ;

　　2— 载荷 ;

　　3— 位移传感器 ;

　　4— 夹紧机构 ;

　　5— 加热炉 ;

　　6— 试样压紧机构 。

　　图 2 弯曲载荷下高温尺寸稳定性试验装置

　　3.4 试验步骤

　　3.4. 1 测量试样的尺寸 ,精确至 0. 02 mm。

　　3.4.2 将试样水平夹持在试验装置上 ,厚度方向为自由端移动方向 。在距夹持端 120 mm 处对试样施加(0. 098±0. 001) N 的载荷 。

　　3.4.3 设置位移指示仪 ,使试样的自由端位移 10. 0 mm 时能够指示 。

　　3.4.4 启动加热炉升温 ,升温速率为(50±3) ℃/h。

　　在进行连续测试的情况下 ,在放入新的试样之前 ,加热炉应冷却至室温 ,试验应从室温开始 。

　　3.4.5 当试样自由端下降 10. 0 mm 时 ,记录此时的温度 ,精确到整数位 。

　　3.4.6 试验中如果试样横向偏转或向上偏转 ,则此结果无效 ,并且要使用新试样重新进行此项试验 。

　　4 压缩载荷下的高温尺寸稳定性

　　4. 1 试样

　　4. 1. 1 尺寸(长 ×宽 ×厚)为(40±1)mm×(40±1)mm×(20±0. 5) mm 的块状试样 。应在样品 3 个相互垂直的方向上各取一组试样 ,共取 3 组 , 每 组 取 3 块 , 作 好 标 记 , 样 品 的 方 向 标 示 见 图 3。 40 mm ×

　　40 mm的平面是受压面 ,该平面的平面度允许偏差为 0. 1 mm。

　　说明 :

　　X — 样品长度方向 ;

　　Y — 样品宽度方向 ;

　　Z — 样品厚度方向 。

　　图 3 压缩载荷下的高温尺寸稳定性取样示意图

　　4. 1.2 试样的厚度平行于样品的厚度 ,标记为 a。试样的厚度平行于样品的长度 ,标记为 b。试样的厚度平行于样品的宽度 ,标记为 c。

　　4. 1.3 如果厚度不足 20 mm ,可将几片相同厚度的试样叠加 ,并在报告中说明 。

　　4. 1.4 试样的各个表面应经过加工 ,去除在制造过程中产生的任何外皮 。

　　4.2 状态调节

　　在测试前 ,试样应在(23±2) ℃ , (50±10) %相对湿度的环境中调节 2 h。

　　4.3 试验装置

　　压缩载荷下高温尺寸稳定性试验装置结构如图 4所示 , 由以下几部分组成 :

　　a) 压缩装置 , 由 两 块 平 行 的 金 属 基 板 和 压 板 组 成 , 试 样 置 于 两 板 之 间 , 压 板 能 够 对 试 样 施 加(250±2. 5) × 10-4 N/mm2 (即 25 kPa)的压强 。

　　b) 位移指示仪 ,在试验过程中指示压板的位移 ,精度为 0. 1 mm。

　　c) 加热炉 ,带有控温和指示装置 , 能以(50±3) ℃/h的速率升温 ,并能指示压板位移达到规定值时的温度 ,指示精度 ±1 ℃ 。

　　d) 游标卡尺 ,精度为 0. 02 mm。

　　说明 :

　　1— 试样 ;

　　2— 压板 ;

　　3— 位移传感器 ;

　　4— 提升机构 ;

　　5— 加热炉 。

　　图 4 压缩载荷下高温尺寸稳定性试验装置

　　4.4 试验步骤

　　4.4. 1 测量试样的厚度 ,精确至 0. 02 mm。

　　4.4.2 将试样置于基板上 ,在压板 加 载 好 后 , 对 试 样 施 加(250±2. 5) × 10-4 N/mm2 (即 25 kPa) 的 压强 。设置位移指示仪 , 当压板下降 2. 0 mm 时能够指示 。

　　4.4.3 启动加热炉升温 ,升温速率为(50±3) ℃/h。

　　在进行连续测试的情况下 ,在放入新的试样之前 ,加热炉应冷却至室温 ,试验应从室温开始 。

　　4.4.4 当试验压板下降 2. 0 mm 时 ,记录此时的温度 ,精确到整数位 。

　　5 试验报告

　　试验报告应包括以下各项内容 :

　　a) 试验项目名称及执行标准号 ;

　　b) 试样名称 、编号 ,试样的来源 、品种 、规格及批次 ;

　　c) 试样取样位置和取样方向 ;

　　d) 偏离本标准的条件或协议规定 ;

　　e) 以摄氏度表示的弯曲和压缩载荷下的高温尺寸稳定性 ,精确到整数位 ,给出单值和平均值 ;

　　f) 试验后试样的外观 ;

　　g) 试验结论 ;

　　h) 试验日期和试验人员 。