ISO 527-5:2021 プラスチック—引張特性の決定—パート5:一方向繊維強化プラスチック複合材料の試験条件 | ページ 5

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

ゲージ長

L0

試験片中央部の標点間の初期距離

注記1:ミリメートル(mm)で表される。

注記 2: ISO 527 のさまざまな部分で試験片の種類に示されているゲージ長の値は、関連する最大ゲージ長を表します。

[出典:ISO 527-1:2019, 3.1]

3.2

厚さ

h

試験片の中央部分の長方形断面のより小さい初期寸法

注記1:ミリメートル(mm)で表される。

[出典:ISO 527-1:2019, 3.2]

3.3

b1

試験片の中央部分の長方形断面のより大きい初期寸法

注記1:ミリメートル(mm)で表される。

[出典:ISO 527-1:2019, 3.3]

3.4

テストスピード

v

つかみあごの分離率

注記 1分あたりのミリメートル (mm/min) で表されます。

[出典:ISO 527-1:2019, 3.5]

3.5

ストレス

σ

ゲージ長(3.1) 内の元の断面の単位面積あたりの垂直力

注記1単位はメガパスカル(MPa)

注記 2:試験片の実際の断面に関連する真の応力と区別するために、この応力はしばしば「工学的応力」と呼ばれます。

注記3タイプA試験片のσσ1と定義され,タイプB試験片のσ2と定義される(これらの方向の定義については,3.9の図2及び箇条6を参照)

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.6, modified — Domain “<engineering>” and Note 3 to entry was added.]

3.5.1

強さ

σmm

引張試験中に観察された最大応力

注記1単位はメガパスカル(MPa)

注記2タイプA試験片のσmσm1と定義され,タイプB試験片のσm2と定義される。

[出典:ISO 527‑1:2019, 3.6.2]

3.6

歪み

e

ゲージの元の単位長さあたりの長さの増加

注記 1タイプ A の試験片の場合, εε1と定義され,タイプ B の試験片の場合はε2と定義される。

注記2無次元比または百分率(%)で表す。

[出典:ISO 527-1:2019, 3.7]

3.6.1

強いひずみ

故障ひずみ

εmm

強度(3.5.1) に達するひずみ

注記 1タイプ A の試験片については, εmεm1として定義され,タイプ B の試験片についてはεm2として定義される。

注記2無次元比または百分率(%)で表す。

[出典:ISO 527‑1:2019, 3.7.3]

3.7

引張係数

引張弾性率

E

2 つのひずみε ' = 0.05 % とε '' = 0.25 % の間の応力 - ひずみ曲線 σ(ε) の傾き (図 1 を参照)

注記1単位はメガパスカル(MPa)

注記 2:弦係数として、またはこの区間における線形最小二乗回帰直線の傾きとして計算することができます。

注記3この定義は映画には適用されない。

注記 4タイプ A の試験片のEE1として定義され、タイプ B の試験片はE2として定義される。

[出典:ISO 527-1:2019, 3.9.]

図 1 —応力-ひずみ曲線

Key

Xひずみ、 ε
Y応力、 σ
aスロープE

3.8

ポアソン比

µ

伸びの方向に垂直な 2 つの軸の 1 つにおけるひずみの変化Δεnと、縦方向のひずみ曲線と垂直方向のひずみ曲線の線形部分内の、対応する伸びの方向のひずみの変化Δεlとの負の比率。

注記1無次元比で表す。

注記 2:横方向のひずみ変化 Δε nは負の数であり、縦方向のひずみ変化 Δε lは正の数であるため、ISO 527-1:2019 で定義されているポアソン比 3.10 は正の数です。

注記 3:μ12は UD 複合材料の主なポアソン比であり、タイプ A 試験片の 1 方向に荷重が加えられた結果としての 2 方向の寸法変化を表します (3.9 および図 2 を参照)

注記 4:μ21は UD 複合材料のマイナー ポアソン比であり、タイプ B の試験片に 2 方向に加えられた荷重の結果としての 1 方向の寸法変化を表します (3.9 および図 2 を参照)

[出典:ISO 527-1:2019, 3.10]

3.9

試験片座標軸

試験中の材料の座標軸。図 2 に示すように、繊維に平行な方向を「1」方向と定義し、繊維に垂直な方向 (繊維の面内) を「2」方向と定義します。

注記 1:方向「1」は 0° または縦方向とも呼ばれ、「2」方向は 90° または横方向とも呼ばれます。図 2 を参照してください。

図 2 —対称軸を示す一方向強化プラスチック複合材

参考文献

[1]ISO 3534-1, 統計 — 語彙と記号 — 1: 一般的な統計用語と確率で使用される用語
[2]ASTM E1012, 引張および圧縮軸力適用下での試験フレームと試験片の位置合わせの検証のための標準プラクティス
[3]ISO 23788, 金属材料 - 疲労試験機の位置合わせの検証
[4]AC7122-I および –R, 付録 A, 非金属材料試験所の Nadcap 監査基準
[5]Hojo M., Sawada Y., Miyairi H., 0 ° および 90 ° 方向の一方向 CFRP の引張特性に対するクランプ方法の影響 - 日本における国際標準化のためのラウンド ロビン活動.コンポジット Vol.25, pp.786 – 796, 1994
[6]Matsuo T.、Hojo M.、Kageyama K.、一方向炭素繊維強化熱可塑性複合材料の引張特性に対するグリップ条件とマトリックス タイプの影響、複合材料に関する第 21 回国際会議、西安、2017 年 8 月 20 ~ 25 日
[7]松尾T, 北條正治、影山一輝、一方向熱可塑性CFRPの引張特性に対する把持方法の影響 - 日本における国際標準化のためのラウンドロビン活動。 J.コンポス.材料Vol. 53 (28 – 30) pp. 4161 – 4171, 2019

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

gauge length

L0

initial distance between the gauge marks on the central part of the test specimen

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).

Note 2 to entry: The values of the gauge length that are indicated for the specimen types in the different parts of ISO 527 represent the maximum relevant gauge length.

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.1]

3.2

thickness

h

smaller initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.2]

3.3

width

b1

larger initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.3]

3.4

test speed

v

rate of separation of the gripping jaws

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres per minute (mm/min).

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.5]

3.5

stress

σ

normal force per unit area of the original cross-section within the gauge length (3.1)

Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: In order to differentiate from the true stress related to the actual cross-section of the specimen, this stress is frequently called “engineering stress”.

Note 3 to entry:σ for type A specimens is defined as σ1 and for type B specimens as σ2 (see 3.9, Figure 2 and Clause 6 for definitions of these directions).

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.6, modified — Domain “<engineering>” and Note 3 to entry has been added.]

3.5.1

strength

σm

maximum stress observed during a tensile test

Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry:σm for type A specimens is defined as σm1 and for type B specimens as σm2.

[SOURCE:ISO 527‑1:2019, 3.6.2]

3.6

strain

ε

increase in length per unit original length of the gauge

Note 1 to entry: For type A specimens, ε is defined as ε1 and for type B specimens as ε2 .

Note 2 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

[SOURCE:ISO 527‑1:2019, 3.7]

3.6.1

strain at strength

failure strain

εm

strain at which the strength (3.5.1) is reached

Note 1 to entry: For type A specimens, εm is defined as εm1 and for type B specimens as εm2 .

Note 2 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

[SOURCE:ISO 527‑1:2019, 3.7.3]

3.7

tensile modulus

modulus of elasticity in tension

E

slope of the stress-strain curve σ(ε) in the interval between the two strains ε‘ = 0,05 % and ε‘’ = 0,25 % (see Figure 1)

Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: It may be calculated either as the chord modulus or as the slope of a linear least-squares regression line in this interval.

Note 3 to entry: This definition does not apply to films.

Note 4 to entry:E for type A specimens is defined as E1 and for type B specimens as E2.

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.9.]

Figure 1—Stress-strain curve

Key

Xstrain, ε
Ystress, σ
aSlope E.

3.8

Poisson's ratio

μ

negative ratio of the strain change Δεn, in one of the two axes normal to the direction of extension, to the corresponding strain change Δεl in the direction of extension, within the linear portion of the longitudinal versus normal strain curve.

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio.

Note 2 to entry: Since the lateral strain change Δεn is a negative number and the longitudinal strain change Δεl is positive, the Poisson’s ratio as defined in ISO 527-1:2019, 3.10 is a positive number.

Note 3 to entry:μ12 is the major Poisson’s ratio of a UD composite, describing the dimensional change in 2-direction as a result of a load applied in 1-direction for type A specimens (see 3.9 and Figure 2).

Note 4 to entry:μ21 is the minor Poisson’s ratio of a UD composite, describing the dimensional change in 1-direction as a result of a load applied in 2-direction for type B specimens (see 3.9 and Figure 2).

[SOURCE:ISO 527-1:2019, 3.10]

3.9

specimen coordinate axes

coordinate axes for the material under test, as shown in Figure 2, the direction parallel to the fibres being defined as the “1”‑direction and the direction perpendicular to them (in the plane of the fibres) as the “2”‑direction

Note 1 to entry: The “1”‑direction is also referred to as the 0° or longitudinal direction and the “2”‑direction as the 90° or transverse direction. See Figure 2.

Figure 2—Unidirectionally reinforced plastic composite showing axes of symmetry

Bibliography

[1]ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — 1: General statistical terms and terms used in probability
[2]ASTM E1012, Standard Practice for Verification of Testing Frame and Specimen Alignment Under Tensile and Compressive Axial Force Application
[3]ISO 23788, Metallic materials — Verification of the alignment of fatigue testing machines
[4]AC7122-I and –R, Appendix A, Nadcap Audit Criteria for Non-Metallic Materials Testing Laboratories
[5]Hojo M., Sawada Y., Miyairi H., Influence of clamping method on tensile properties of unidirectional CFRP in 0 ° and 90 ° directions- round robin activity for international standardization in Japan. Composites Vol.25, pp.786 – 796, 1994
[6]Matsuo T., Hojo M., Kageyama K., Influence of gripping condition and matrix type on tensile properties of unidirectional carbon fibre reinforced thermoplastic composites, 21st International Conference on Composite Materials, Xi’an, 20-25th August 2017
[7]Matsuo T., Hojo M., Kageyama K., Influence of gripping method on tensile properties of unidirectional thermoplastic CFRP – Round-robin activity for international standardization in Japan. J. Compos. Mater. Vol. 53 (28 – 30) pp. 4161 – 4171, 2019