ПР -95 Типовой порядок обращения с образцами, используемыми при проведении обязательной сертификации продукции

ТИПОВОЙ ПОРЯДОК ОБРАЩЕНИЯ С ОБРАЗЦАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ

Дата введения 1995-05-01

1. Настоящий Типовой порядок разработан в развитие к действующим документам - «Правила по проведению сертификации в Российской Федерации», «Порядок проведения сертификации продукции», «Порядок проведения Госстандартом России государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов, правил обязательной сертификации и за сертифицированной продукцией (работами, услугами)», применяется при проведении обязательной сертификации и предназначен для аккредитованных органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров), заявителей, представляющих продукцию на сертификацию и других участников сертификации и используется при обращении с образцами на производстве, в торговле, при хранении продукции на предприятиях всех форм собственности, а также при ввозе продукции на территорию России.

2. При необходимости центральные органы системы сертификации могут утверждать на базе настоящего документа для своей системы сертификации документы, учитывающие специфику своей области аккредитации (статья 10 Закона о сертификации).

3. Заявители при обращении в аккредитованный орган по сертификации информируются о порядке отбора образцов, объеме выборки, нормативных документах, на основании которых производится отбор, и о порядке обращения (движения) образцов в процессе сертификации.

4. Отбор образцов проводят в соответствии с Порядком проведения сертификации продукции в Российской Федерации (пункт 3.3), оформляют актом по форме согласно приложению 1. Отобранные образцы изолируют от основной продукции, упаковывают (при необходимости), пломбируют или опечатывают на месте отбора.

5. При сертификации продукции у заявителя-изготовителя отбирают образцы готовой продукции, проверенной и принятой соответствующими службами и должностными лицами предприятий и подготовленной для использования (реализации) по назначению.

Отпуск отобранных образцов продукции оформляется в установленном на предприятии порядке. Отобранные образцы могут передаваться на ответственное хранение должностным лицам предприятия, выделенным для этого его руководителем.

6. При сертификации продукции заявителя-продавца отбор образцов продукции проводится в присутствии заявителя, а для импортной нерастаможенной продукции - также представителя таможни.

7. Все этапы движения образцов продукции в ходе испытаний регистрируются в журнале (приложение 2 ) и подтверждаются подписью лиц, ответственных за отбор образцов и проведение испытаний (проверки).

8. По окончании испытаний испытанные образцы и неиспользованные в процессе испытаний остатки проб возвращаются заявителю с оформлением, определенным Порядком сертификации однородной продукции.

В случаях, когда при проверке отобранные образцы израсходованы или приведены в негодное для дальнейшего использования по прямому назначению состояние, составляется акт на их списание. Указанный акт составляется представителем заявителя и руководителем лаборатории или лицами, ими уполномоченными. Типовая форма акта на списание приведена в приложении 3.

9. Испытательная лаборатория (центр) или орган по сертификации, если это установлено правилами или порядками сертификации однородной продукции, утвержденными центральными органами по сертификации, может включить в отбираемую для сертификационных испытаний выборку дополнительно по одному образцу каждого вида продукции (кроме скоропортящейся) для хранения их в лаборатории в качестве контрольных экземпляров с целью сохранения наглядности сертифицированной продукции при возможном в дальнейшем возникновении необходимости ее идентификации (внешнего описания), а также для организации выставок. Лаборатория (орган) обеспечивает условия хранения контрольных образцов, установленные нормативными документами на данную продукцию.

Лаборатория (орган) может передать контрольные образцы для ответственного хранения заявителю (кроме продуктов питания) с соответствующим оформлением документов.

10. Срок хранения контрольных образцов или испытываемых образцов в лаборатории, как правило, должен соответствовать сроку действия сертификата или сроку годности продукции, по истечении которого образцы возвращаются заявителю. Срок хранения, требования к маркировке и учету образцов, порядок их возврата и списания устанавливаются в документах лаборатории (руководстве по качеству) и по каждой конкретной заявке эти условия согласовываются с заявителем.

11. Отбор образцов при инспекционном контроле за сертифицированной продукцией должен осуществляться только аккредитованной лабораторией или органом в соответствии с пунктом 3.7 Порядка проведения сертификации продукции в Российской Федерации, а их обращение - в соответствии с настоящим документом.

Наименование лаборатории или

органа по сертификации

от «___» ____________ 199___ г.

Наименование изготовителя (заявителя) ______________________________________

Наименование и адрес организации, где производился отбор образцов (проб) ______ ___________________________________________________________________________

Наименование вида продукции _____________________________________________

Единица измерений _______________________________________________________

Размер партии ___________________________________________________________

Результат наружного осмотра партии ________________________________________

состояние упаковки, маркировки

Дата выработки __________________________________________________________

Проба (образец) отобрана в соответствии с ГОСТ ______________________________

Количество отобранных образцов ___________________________________________

масса, упаковочные единицы

(для испытаний __________________)

(для контрольных образцов ___________________)

Цель отбора: испытание продукции по показателям безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ, СанПин и т.п.

Место и дата отбора проб __________________________________________________

От изготовителя (заказчика) _______________ __________________

От лаборатории или

органа по сертификации _______________ __________________

Наименование изготовителя (заявителя) _____________________________________

Наименование и адрес лаборатории или органа по сертификации, где проводились испытания _________________________________________________________________

Наименование вида продукции _____________________________________________

Единица измерения _______________________________________________________

Количество образцов, проб ________________________________________________

Состояние образцов после испытания (описать состояние) ______________________

Заключение: Отобранные образцы (пробы) приведены в негодное состояние (израсходованы) и подлежат списанию.

ГОСТ Р 54887-2011: Руководство по добросовестной практике для контрольных испытаний продукции (для испытательных лабораторий и испытательных центров)

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

• Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
• Курьерская доставка (7 дней)
• Самовывоз из московского офиса
• Почта РФ

Распространяется на деятельность лабораторий при проведении испытаний продукции по договору с субъектом потребительского рынка (физическое лицо, коммерческие, некоммерческие (в том числе общественные) организации, средства массовой информации, государственные и муниципальные органы).

Стандарт устанавливает принципы добросовестной практики, а также требования к документации, предоставляемой лабораториями в ходе контрольных испытаний.

Стандарт может применяться для иных испытаний продукции, в частности, при определении соответствия продукции ожиданиям потребителей (группы потребителей со специфическими требованиями).

Настоящий стандарт содержит дополнительные требования к ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006

Введен впервые (ИУС 06-2013)

РУКОВОДСТВО ПО ДОБРОСОВЕСТНОЙ ПРАКТИКЕ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПРОДУКЦИИ (ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ И ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией «Российский институт потребительских испытаний» (АНО «РИПИ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 111 «Защита прав потребителей на основе контроля продукции на стадиях обращения и при оказании услуг»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 декабря 2011 г. № 1659-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РУКОВОДСТВО ПО ДОБРОСОВЕСТНОЙ ПРАКТИКЕ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПРОДУКЦИИ (ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ И ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ)

Guidelines to diligent practice for control tests of production (for test laboratories and test centers)

Дата введения — 2013—01—01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на деятельность лабораторий при проведении испытаний продукции по договору с субъектом потребительского рынка (физическое лицо, коммерческие, некоммерческие, в том числе общественные, организации, средства массовой информации, государственные и муниципальные органы).

1.2 Стандарт устанавливает принципы добросовестной практики, а также требования к документации, предоставляемой лабораториями в ходе контрольных испытаний.

1.3 Стандарт может применяться для иных испытаний продукции, в частности, при определении соответствия продукции ожиданиям потребителей (группы потребителей со специфическими требованиями).

1.4 Настоящий стандарт содержит дополнительные требования к ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025—2006 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025—2006 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ Р 54884-2011 Добросовестная практика в области защиты прав потребителей. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 контрольные испытания потребительской продукции: Испытания для проверки соответствия потребительской продукции, находящейся в обороте, ее заявленным свойствам [1].

4 Общие положения

4.1 Лаборатория разрабатывает и применяет меры, обеспечивающие ее независимость и возможность оценки заказчиком и третьими лицами степени ее независимости при конкретном контрольном испытании в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025—2006 (4.15).

4.1.1 Лаборатория периодически выявляет и систематизирует данные о заинтересованности своих сотрудников и юридического лица в целом, то есть о наличии обстоятельств, способных повлиять на достоверность результатов испытаний и заключений с помощью действий этих сотрудников и решений должностных лиц лаборатории.

4.1.2 Лаборатория выявляет наличие заинтересованности заказчика контрольных испытаний в том или ином их результате. В случае установления заинтересованности заказчика следует принимать специальные меры к минимизации возможности его влияния на результат. О применении таких специальных мер необходимо указывать в заключении лаборатории.

4.1.3 Лаборатория может вводить внутреннее кодирование заказов, чтобы сотрудники, проводящие контрольные испытания, не имели информации о заказчике и предмете договора.

4.1.4 Лаборатория может предоставлять заказчику возможности для оценки выполнения заказа лабораторией и контроля хода испытаний. При этом не исключается возможность присутствия заказчика или независимых экспертов во время проведения испытаний, если таковая необходимость имеется и если факт присутствия не повлияет на независимость испытаний.

Пример — Если лаборатория является компетентной, но не независимой (например, лаборатория, входящая в состав предприятия-производителя), то присутствие независимого эксперта по согласованию с лабораторией и заказчиком может быть условием независимости проведения испытаний.

4.2 Лаборатория обязана обеспечивать непредвзятость испытаний.

4.2.1 Лаборатория не должна немотивированно отказываться от контрольных испытаний.

4.2.2 Лаборатория по возможности всегда проводит испытания обезличенных образцов.

4.2.3 Лаборатория самостоятельно обезличивает образцы, если заказчик не сделал этого, причем эту работу должны делать сотрудники, не принимающие в дальнейшем участия в контрольных испытаниях.

4.2.4 Лаборатория проводит повторные испытания образцов, которые невозможно обезличить, другими сотрудниками лаборатории для проверки результата.

4.3 Лаборатория обязана точно указывать предмет и погрешности испытания.

4.3.1 Лаборатория указывает источник испытанного образца. Образец может быть получен от заказчика или приобретен лабораторией (уполномоченным ею лицом) самостоятельно.

4.3.2 Лаборатория указывает метод отбора образца. Отбор случайного образца необходимо осуществлять только в присутствии представителя лаборатории, функции которого может выполнять в том числе общественная организация потребителей или саморегулируемая организация.

4.3.3 Лаборатория обязана указывать погрешности результатов испытания.

4.3.4 При возникновении ситуаций, когда контрольные испытания проводятся частично или полностью над теми образцами, над которыми испытания данной лабораторией уже проводились (например, сертификационные испытания по заказу органа по сертификации), лаборатория обязана сообщить об этом заказчику, который принимает решение о дальнейшем проведении испытаний в этой лаборатории.

4.3.5 Лаборатория может указывать вероятность приобретения несоответствующего образца как соотношение выборки образцов испытанной ею продукции ко всему объему данной продукции на рынке (данные статистики).

4.4 Лаборатории обеспечивают раскрытие информации о своей деятельности.

Раскрытие информации может быть произведено путем размещения информации в сети Интернет и публикации в средствах массовой информации или предоставления информации о своей деятельности всем заинтересованным лицам.

4.4.1 Обязательные сведения:

- сведения об организационно-правовой форме лаборатории, ее учредителях, дате и месте государственной регистрации;

- отчеты об использовании имущества, если публикация таких отчетов обязательна для данной организационно-правовой формы;

- информация об области аккредитации;

- информация о количестве сличительных испытаний, в которых лаборатория принимала участие;

- информация об уровне квалификации сотрудников лаборатории.

4.4.2 Дополнительные сведения:

- информация об аккредитации в международных системах;

- информация о квалификации (награды, участие в конкурсах и т. п. наличие рекомендаций).

4.5 Лаборатории необходимо обеспечить конфиденциальность информации.

4.5.1 Информация о ходе и о результатах испытаний является конфиденциальной и передается только заказчику, если ее раскрытие не требуется в соответствии с законодательством Российской Федерации или в соответствии с 7.1 и 7.2.

4.5.2 Обнародование или передача третьим лицам результатов испытаний лабораторией возможны только с согласия заказчика испытаний.

5 Требования к протоколу испытаний

5.1 Протокол испытаний должен содержать необходимые сведения о применяемых методах, средствах и условиях испытаний. Результаты испытаний, изложенные в протоколе, должны быть четкими, ясными, не допускающими разночтения и неверной трактовки, а также содержать ссылки на нормативные документы, в соответствии с которыми проводились испытания.

6 Хранение и возврат образцов

6.1 Целесообразно запрашивать у заказчика для испытаний не менее трех образцов для каждого вида потребительской продукции:

- один или более для проведения самих испытаний (образец в процессе испытаний может быть разрушен (исчерпан);

- один для контрольного хранения в лаборатории и для возможного последующего испытания;

- один или более для контрольного хранения у заказчика для возможного последующего испытания.

6.2 Единичный экземпляр образца для испытаний, предоставленный заказчиком, согласно предварительной договоренности может быть передан ему после испытаний. Лаборатории при этом целесообразно принять меры для защиты своих результатов испытаний (маркировка образца, взятие частицы образца, голографическая съемка и т. п.).

Если во время испытания образец был частично разрушен, то заказчику по предварительной с ним договоренности могут быть возвращены все уцелевшие фрагменты образца вместе с актом о характере разрушений. Если образец в ходе испытаний был полностью разрушен (исчерпан), то об этом по предварительной договоренности с заказчиком может быть выдан соответствующий акт.

7 Действия лаборатории при выявлении опасной продукции

7.1 При выявлении у потребительской продукции, находящейся в обращении, свойств, представляющих любую опасность для жизни и здоровья потребителей, лаборатория обязана в кратчайшие сроки проинформировать об этом заказчика с выдачей ему заключения и соответствующие государственные органы с запросом о мерах, которые будут приняты государственным органом в соответствии сданной информацией.

7.2 При выявлении у потребительской продукции, которая еще не находится в обращении (например, у опытного образца), свойств, представляющих любую опасность для жизни и здоровья потребителей, лаборатория обязана в кратчайшие сроки проинформировать об этом заказчика и выяснить у него происхождение образца. Если заказчик отказался сообщить сведения о происхождении образца, лаборатория обязана передать информацию об этом в соответствующие государственные органы.

Пример — Форма письма в государственный орган, информирующего об опасности продукции.

Информируем Вас о том, что_числа_месяца_года

были проведены контрольные испытания образца №_по акту обезличивания образцов от

Данные лабораторного исследования свидетельствуют о том, что

(копия результатов лабораторных исследований прилагается).

Таким образом, проведенные исследования вышеупомянутого образца свидетельствуют о его опасности для_(здоровья/жизни и здоровья).

В связи с этим просим принять предусмотренные законом меры по отношению к товару (работе, услуге) и к его изготовителю (исполнителю) и распространителям.

Место печати, подпись

8 Случаи недостоверности результатов испытаний

8.1 Каждый случай недостоверности результатов испытаний должен быть расследован самой лабораторией с целью выявления его причин и принятия корректирующих действий [2].

8.2 Заказчик, уже получивший недостоверную информацию, должен быть проинформирован лабораторией в кратчайший срок о наличии случая недостоверности результатов испытаний, и ему должна быть направлена достоверная информация, если она имеется, или предложено повторить испытания.

8.3 Лаборатория обязана провести за свой счет перепроверку результатов для устранения недостоверных результатов с оформлением нового протокола испытаний, результатов испытаний и заключений.

8.4 Лаборатория обязана согласовать с заказчиком совместные действия по отработке последствий, возникших в результате распространения информации, содержащей недостоверные результаты испытаний.

8.5 Лаборатория должна разработать предупреждающие действия для снижения вероятности случаев недостоверных результатов в будущем [2], в том числе рассмотреть вопрос о целесообразности регулярной внешней проверки квалификации лаборатории [3].

9 Способность защищать полученные результаты

9.1 Лаборатории необходимо предусмотреть меры по защите результатов испытаний.

9.2 Необходимо проводить испытания в соответствии с нормативными документами, протоколируя весь ход испытаний.

9.3 Оформление результатов испытаний, заключений, актов и другой выходной документации по результатам испытаний необходимо проводить в соответствии с существующими нормами.

9.4 К проведению испытаний и обработке их результатов не допускаются лица, не имеющие соответствующей квалификации.

9.5 В случаях очевидного или возможного конфликта интересов во время испытаний и/или обработки результатов испытаний лаборатория привлекает третью сторону (независимые эксперты, наблюдатели и т. п.).

9.6 Возможно фиксирование процесса испытаний и/или обработки результатов испытаний с помощью средств аудиовизуального контроля.

[1] ГОСТ Р 54884-2011 Добросовестная практика в области защиты прав потребителей. Термины и

[2] ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025—2006 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабо

[3] ГОСТ Р 50.2.011-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Проверка ква

лификации испытательных (измерительных) лабораторий, осуществляющих испытания веществ, материалов и объектов окружающей среды (по составу и физико-химическим свойствам) посредством межлабораторных сличений

УДК 006.85 ОКС 03.120.20

Ключевые слова: добросовестная практика, контрольные испытания, испытательные лаборатории, испытательные центры, потребительская продукция, непредвзятость, независимость, опасная продукция

Редактор М.В. Григорьева Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор М.М. Малахова Компьютерная верстка В.И. Грищенко

Сдано в набор 11.09.2013. Подписано в печать 18.09.2013. Формат 60х84 1 /₈. Гарнитура Ариал. Усл. печ. л. 0,93.

Уч.-изд. л. 0,80. Тираж 133 экз. Зак. 1028.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер. 4. www.gostinfo.ruinfo@gostinfo.ru Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер. 6.

ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ - Фундаментальные исследования (научный журнал)

Нихамкин М.А. 1 Конев И.П. 1 Саженков Н.А. 1 Самодуров Д.А. 1 Торопицина А.В. 2

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет

2 ОАО «Авиадвигатель»

Основной проблемой, ограничивающей частоту нагружения полимерных композиционных материалов в ходе усталостных испытаний, является объемный гистерезисный саморазогрев, который может значительно повлиять на получаемые усталостные характеристики. Главная задача исследования заключалась в определении теплового состояния образцов из углепластика во время усталостных испытаний на испытательной машине резонансного типа и разработке методики, не искажающей усталостные характеристики. Определение теплового состояния образцов производилось с помощью тепловизора. Выявлено, что скачок температуры в точке присоединения захватов испытательной машины к защитным накладкам образца вызван особенностями деформирования и разрушения клеевого слоя между исследуемым материалом и накладками. В работе представлена система воздушного охлаждения, позволяющая снизить температуры в зоне разогрева до 50–60 °С, что составляет 42 % от температуры стеклования полимерной матрицы. Предложено использование образцов без защитных накладок для исключения проблемы локального разогрева, в то же время отсутствие защитных накладок не приводит к занижению получаемых усталостных характеристик. Максимальная температура образца без накладок в ходе усталостных испытаний снижается до 31 °, что всего на 7,50 ° выше комнатной температуры и составляет 19 % от температуры стеклования полимерной матрицы. Результаты работы могут быть применены при разработке методик усталостных испытаний полимерных композиционных материалов с высокой частотой нагружения.

полимерные композиционные материалы

резонансные испытательные машины

контроль теплового состояния

1. Аношкин А.Н. Зуйко В.Ю. Шипунов Г.С. Третьяков А.А. Технологии и задачи механики композиционных материалов для создания лопатки спрямляющего аппарата авиационного двигателя // Вестник ПНИПУ. Механика. – 2014. – № 4. – С. 5–44.

2. Вахромеев. А.М. Машины для испытаний на усталость / Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет). – М. 2006. – С. 61.

3. Николаев Е.В. Коренькова Т.Г. Шведкова А.К. Валевин Е.О. Исследование влияния температурных факторов на процесс старения новых полимерных композиционных материалов для мотогондолы авиационного двигателя // Электронный научный журнал «ТРУДЫ ВИАМ», ФГУП «ВИАМ». – 2015. – № 3. – ISSN 2307-6046.

4. Степанов В.А. Песчанская Н.Н. Шпейзман. В.В. Прочность и релаксационные явления в твердых телах. – 1984. – С. 246.

5. Энциклопедия полимеров. – М. Советская энциклопедия, 1977. – Т. 3. – 492 с.

6. ASTM D 3479. Standard Test Method for Tension-Tension Fatigue of Polymer Matrix Composite Materials. ASTM International, West Conshohocken, PA, 19428-2959 USA, 2012.

7. Apinis R. Acceleration of fatigue tests of polymer composite materials by using high-frequency loadings // Mechanics of Composite Materials. – 2004. – Vol. 40, № 2. – P. 107–118.

8. Daggumati S. Baere I. De, Paepegem W. Van, Degrieck J. Xu J. Lomov S.V. Verpoest I. Fatigue and post-fatigue stress–strain analysis of a 5-harness satin weave carbon fibre reinforced composite // Composites Science and Technology. – 2013. – Vol. 74. – P. 20–27.

9. Kondo K. Phillips D.C. Pipes R.B. Talreja R. Naslain R. Comprehensive Composite Materials. Volume 2: Polymer Matrix Composites. Elsevier Science & Technology Books – July 2000, ISBN: 0080437206.

THERMAL STATE OF A CARBON FIBER SPEСIMEN UNDER FATIGUE TEST

Nikhamkin M.A. 1 Konev I.P. 1 Sazhenkov N.A. 1 Samodurov D.A. 1 Toropitsina A.V. 2

1 Perm National Research Polytechnic University

2 OGSC «Aviadvigatel»

The major problem limiting increase of loading frequency of polymer composite material during fatigue tests is volumetrical hysteretic self-heating which can have a significant effect on received fatigue characteristics of the material. The main goal of the study is to estimate the thermal state of carbon fiber specimens during fatigue tests using high frequency pulsator of a resonance type and to develop the testing technique without distortion of fatigue characteristics. Thermal state evaluation of test pieces was conducted using an infrared camera. The evaluation shows that temperature jump in the attachment point of the grips of the testing machine to the sample safety plates is a result of specificity of strain and destruction of the adhesive layer between polymer composite and safety plates. This study represents an air-cooling system, that allows to lower temperature of the samples in the heating zone to 50–60 °С, which comprises 42 % of glass transition temperature of plastic binder. It was suggested to use the samples without safety plates in order to avoid the problem of local heating; which is more, absence of the safety plates does not lead to decrease of received fatigue characteristics. When using the samples without plates maximum temperature of the sample during a testing drops to 31 °С; it is only 7,50 °С higher than room temperature and it comprises 19 % of glass transition temperature of plastic binder. The results of this work can be applied to development of the testing technique and during fatigue testing of polymer composite material with high loading frequency.

polymer composite materials

resonant test machines

the check of the thermal state

Важным этапом обеспечения надежности деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ), работающих при циклических нагрузках, является определение характеристик сопротивления усталостному разрушению [1, 9].

Экспериментальное определение характеристик усталостной прочности ПКМ предполагает проведение усталостных испытаний образцов с построением кривой усталости и определением условного предела выносливости. Международный стандарт ASTM D 3479/D 3479M [6], регламентирующий проведение усталостных испытаний ПКМ на растяжение, предусматривает проведение испытаний с поддержанием в процессе нагружения размаха нагрузки («жесткий» цикл) или деформаций («мягкий» цикл). При проведении испытаний на сервогидравлических испытательных машинах обычно реализуются частоты нагружения в пределах 1–10 Гц [8], что делает испытания с базой больше одного миллиона циклов весьма длительными, а в ряде случаев – невозможными. Испытательные машины электрорезонансного типа могут обеспечить проведение испытаний с частотой нагружения до 100 Гц и выше [2], что дает возможность существенно снизить длительность и трудоемкость испытаний.

Основная проблема, ограничивающая повышение частоты нагружения при испытаниях ПКМ, – объемный гистерезисный саморазогрев материала, который способен оказать существенное влияние на получаемые характеристики сопротивления усталости. В работе [3] показано, что с ростом температуры испытаний до 160–180 °С, соответствующей температуре начала затвердения полимерной матрицы, прочностные характеристики углепластика начинают снижаться на 10–25 % по сравнению со значениями, полученными при комнатной температуре. Резкое снижение прочности до 80 % наблюдается при росте температуры испытаний до температуры максимума реакции затвердения, составляющей в зависимости от материала 180–200 °С [2, 3]. Резкое снижение прочности ПКМ объясняется тем, что выше указанных температур начинается процесс расстеклования полимерной матрицы [5]. В работе [7] показано, что при обеспечении эффективного охлаждения образцов струями воды возможно увеличение частоты нагружения при усталостных испытаниях ПКМ до 300 Гц и выше.

Цель настоящей работы состоит в получении количественных оценок саморазогрева образцов из углепластика в процессе усталостных испытаний с повышенной частотой нагружения с использованием испытательных машин электрорезонансного типа и отработке методики проведения испытаний без искажения результатов вследствие саморазогрева образцов.

Материалы и методы исследования

Исследуемый углепластик изготовлен на основе однонаправленной углеродной ткани, пропитанной эпоксидным связующим, схема укладки слоев [0, 90]_n. Диапазон температур стеклования связующего T_g = 160–190 °С [3], рекомендуемая температура эксплуатации материала – до 80 °С [1].

Образцы для усталостных испытаний – прямоугольные толщиной 2,7 мм с накладками под захваты толщиной 1,3 мм (рис. 1). Накладки приклеены к образцу эпоксидным клеем. Такие образцы допускаются стандартом ASTM D 3479 [3].

Испытания проводили на электрорезонансной испытательной машине Zwick HFP 5100, образцы устанавливали в плоские захваты (рис. 2). Испытания проводили при комнатной температуре. В процессе испытаний в соответствии со стандартом ASTM D 3479 поддерживались постоянные значения амплитудного напряжения и коэффициента асимметрии в цикле нагружения. Испытания проводили на базе 106 циклов с частотой приложения нагрузки 45 Гц. В качестве критериев остановки испытаний выбраны: наработка базового числа циклов, или превышение заданного допуска на изменение амплитудного и среднего значений усилия в цикле нагружения (что происходит на начальной стадии разрушения образца), или полное разрушение образца (расслоение, растрескивание, появление отколов).

Для предотвращения разогрева образца в процессе испытаний испытательная машина была дополнительно оборудована системой воздушного охлаждения, которая представляет собой вентилятор с воздухозаборником и воздуховодом и выполнена таким образом, чтобы скорость воздушного потока была направлена параллельно плоскости образца.

Испытания сопровождались регистрацией поля температур образца с помощью инфракрасной камеры NEC TH9100 WR.

Рис. 1. Образец для усталостных испытаний: 1 – углепластик; 2 – накладки

Рис. 2. Схема установки образца в захватах: 1 – углепластик; 2 – губки захвата; 3 – накладки; 4 – клеевой слой; А – зона локального саморазогрева

Результаты исследования и их обсуждение

Эксперименты проводили в три этапа с различным уровнем максимальных напряжений в цикле нагружения σ_max и одинаковым коэффициентом асимметрии цикла R = 0,1. На первом этапе значение σ_max составляло 60 % от предела выносливости σ_R. на втором и третьем этапах 80 и 100 % соответственно. На каждом этапе эксперименты проводили с использованием воздушного охлаждения и без него.

В таблице приведены термограммы, полученные при съемке боковой поверхности образцов после стабилизации температур. На всех термограммах отмечены значения температуры образцов в центре и вблизи захватов.

Из таблицы видно, что разогрев образцов в процессе испытаний происходит в локальных зонах у края захватов испытательной машины (рис. 2). При максимальном напряжении в цикле нагружения σ_max. равном 60 % от предела выносливости σ_R. максимальная температура образца составила 17,5 % от нижней границы температуры стеклования связующего T_g. при σ_max = 0,8Ϭ_R – около 20 %, при σ_max = σ_R – 53 %.

Интенсивный разогрев образцов в локальной зоне у края захватов обусловлен, по-видимому, механизмом деформирования и разрушения образца в этой зоне. Сначала возникает интенсивная сдвиговая деформация и разрушение наиболее слабого звена – клеевого слоя 4 (см. рис. 2). Это происходит из-за концентрации напряжений у края захватов 2 и разности деформаций исследуемого материала 1 и частей накладок 3, прилегающих к нему со стороны рабочей зоны образца. При дальнейшем циклическом нагружении рост температуры в зоне А обусловлен трением между накладками и углепластиком. В свою очередь рост температуры определяет локализацию процесса накопления повреждений вследствие снижения прочностных характеристик, поэтому дальнейшее разрушение образцов происходит именно в этом месте. На рис. 2 показана фотография одного из разрушившихся образцов; видно, что зарождение трещин происходило в зонах локального разогрева.

При низкой частоте циклического нагружения локализация нагрева вследствие трения между исследуемым материалом и накладкой незначительна из-за низкой интенсивности тепловыделения. При высокой частоте нагружения этот эффект приводит к получению заниженных характеристик усталостной прочности.

Применение системы воздушного охлаждения во время испытаний на усталостную прочность понижает максимальную температуру образца на всех исследованных режимах нагружения. При максимальном напряжении в цикле нагружения σ_max = σ_R максимальная температура образца снизилась почти на 17 °С и составила 42 % от нижней границы температуры стеклования T_g. при σ_max = 0,8σ_R – около 19 %.

Решением проблемы саморазогрева образцов при усталостных испытаниях может быть использование образцов без защитных накладок. В частности, применение образцов в виде пластины постоянного сечения без накладок («coupon») не противоречит стандарту [6]. В работе [7] при усталостных испытаниях ПКМ с высокой частотой нагружения использовались плоские образцы без накладок с плавным уменьшением площади сечения в рабочей части.

На рис. 4 показано поле температур образца из исследуемого углепластика с удаленными с одной стороны (верхней) защитными накладками. Образец испытывали при размахе напряжений, равном пределу выносливости σ_R. при комнатной температуре 23,5 °С. Максимальная температура в зоне нижнего захвата составила 53,6 °С (на 20,1 °С выше комнатной), верхнего – 31 °С (на 7,5 °С выше комнатной). Температура в зоне верхнего захвата выше температуры рабочей части образца, составившей 29,7 °С, всего на 1,3 °С. Таким образом, можно считать, что использование образцов без защитных накладок позволяет исключить локальный разогрев в клеевом слое между образцом и накладками при испытаниях с высокими частотами нагружения.

Поля температур на боковой поверхности образцов в ходе усталостных испытаний

Нагрузка, % от σR

Рис. 3. Пример образца, разрушенного при усталостных испытаниях на машине резонансного типа

Рис. 4. Поле температур на боковой поверхности образца без защитных накладок с верхней стороны

Отсутствие на образцах защитных накладок не приводит к снижению усталостной прочности образцов. Это было подтверждено в результате контрольного испытания, при котором образец без защитных накладок выдержал без разрушения базовое число циклов нагружения при уровне нагружения, соответствующем пределу выносливости образцов с защитными накладками. Результаты испытаний на электрорезонансной машине с дополнительным воздушным охлаждением образцов исследуемого углепластика при частоте нагружения 45 Гц приведены на рис. 5. Видно, что различие результатов для образцов с защитными накладками и без накладок лежит в пределах рассеяния.

Рис. 5. Кривая усталости исследуемого материала, R = 0,1 (○ – образцы без защитных накладок; ● – образцы с защитными накладками)

Причина локального разогрева образцов из углепластика с защитными накладками в местах их закрепления в захватах испытательной машины состоит в особенностях деформирования и разрушения клеевого соединения исследуемого материала и накладок. Температура в этой зоне зависит от уровня нагрузки и частоты нагружения; при максимальном напряжении в цикле нагружения, равном пределу выносливости, и частоте нагружения 45 Гц она доходит до 53 % температуры стеклования связующего, что может привести к искажению результатов испытаний.

Использование разработанной системы воздушного охлаждения образцов позволяет снизить температуру в зоне разогрева до 42 % температуры стеклования.

Применение образцов без накладок позволяет избавиться от проблемы локального разогрева; при этом отсутствие защитных накладок не приводит к снижению усталостной прочности образцов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (договор № 02.G25.31.0016) в рамках реализации Постановления Правительства РФ № 218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства».

Бульбович Р.В. д.т.н. профессор, декан факультета «Аэрокосмический», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь;

Колмогоров Г.Л. д.т.н. заведующий кафедрой «Динамика и прочность машин», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь.

Нихамкин М.А. Конев И.П. Саженков Н.А. Самодуров Д.А. Торопицина А.В. ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ ОБРАЗЦОВ ИЗ УГЛЕПЛАСТИКА ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 9-1. – С. 44-49;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38963 (дата обращения: 01.10.2016).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

Научный журнал | ISSN 1812-7339 | ПИ №77-15598

Журнал издается с 2003 года. В журнале публикуются научные обзоры, статьи проблемного и научно-практического характера. Журнал представлен в Научной электронной библиотеке. Журнал зарегистрирован в Centre International de l'ISSN. Номерам журналов и публикациям присваивается DOI (Digital object identifier).

Служба технической поддержки – support@rae.ru

Ответственный секретарь журнала Бизенкова М.Н. – edition@rae.ru