本標準用于制備具有規定幾何形狀的纖維纏繞壓力容器試樣，并在規定的條件下，進  行內壓試驗，以確定纖維纏繞壓力容器的表觀拉伸參數。  1 方法概述       用兩種芯模制備壓力容器試樣：   1.1 砂芯模：Y式樣是在包覆有橡膠內襯的砂芯模上繞制的。固化后，用水將砂芯模洗出  ，進行內壓試驗。   1.2 鋼芯模：試樣是在包覆有橡膠內襯，并鉆有許多小孔的鋼芯模上繞制的，固化后，同  芯模一起進行內壓試驗。  2 試樣   2.1 試樣幾何形狀和尺寸見纖維纏繞壓力容器示意圖。   2.2 標準試樣：平面纏繞時，極孔直徑為40mm，筒身段長為100mm；螺旋纏繞時，極孔直  徑為60mm，筒身段長為20毫米。  3 設備    3.1 纏繞機       纏繞機應能按要求進行環向纏繞和螺旋纏繞，或平面纏繞和環向纏繞。   3.2 芯模   3.2.1 砂芯模       砂芯模是一種水溶性芯模，其制備方法見附錄A中A.1。   3.2.2 鋼芯模       制造鋼芯模可用不銹鋼或普通鋼，制備方法見附錄A中A.2。在進行內壓試驗時，鋼芯  模留在容器內。芯模可重復使用。   3.3 固化裝置       固化裝置應具有固化試樣時所需的溫度范圍，并且升溫、恒溫控制裝置。固化溫度偏  差應能控制在±5℃以內。   3.4 試驗設備   3.4.1 內壓試驗系統應保證試驗容器的加壓速度在每分鐘80～100kgf/cm[2]。   3.4.2 用壓力表或壓力傳感器記錄壓力，應保證測壓精度在±1%范圍內。用應變片或引伸  計測量變形。  4 試樣的制備     4.1 原材料貯存和條件處理   4.1.1 纖維應貯存在干燥的地方。纏繞前按纖維種類進行有關處理。   4.1.2 樹脂及固化劑按廠方規定的條件存放，超過使用期時，不許使用。   4.2 芯模處理   4.2.1 砂芯模：在芯模表面涂脫模劑，包覆橡膠內襯。   4.2.2 鋼芯模：清除芯模表面上的油污，涂脫模劑，包一層玻璃紙，包覆橡膠內襯。   4.3 纏繞與固化   4.3.1 在處理好的芯模上安好極孔嵌件(見附錄A中A.4)。將芯模裝在纏繞機上，測量芯模  外徑，準確到0.05mm，調整纏繞機。   4.3.2 按規定的層數和規定的角度進行纏繞。濕法纏繞時，環境溫度不得低于18℃，相對  濕度50～60%，纏繞張力為纖維斷裂強度的5～8%。   4.3.3 將繞制完的試樣，放入固化裝置內，按規定的固化制度固化。固化過程中，試樣應  不斷地轉動，防止流膠。如果固化設備沒有轉動裝置，應在放入固化裝置之前，用紅處加熱  裝置或其它熱源將繞好的容器轉動加熱至不流膠后，再進行固化。   4.3.4 固化后，自然冷卻至室溫。將試樣編號。用鋼芯模制造的容器試樣在拆除接軸之后  即可用于內壓試驗。砂芯模制造的容器試樣，用低于80℃的熱水，將砂芯模洗出，即可用作  內壓試驗。  5 內壓試驗    5.1 對試樣進行外觀檢查。   5.2 需要測應變時，粘好應變片。   5.3 按GB 1446《纖維增強塑料性能試驗方法總則》的規定進行狀態調節。   5.4 將容器與內壓試驗系統和記錄裝置連接，調準加壓速度，先加初壓10kgf/cm[2]；檢  查和調整試驗裝置，使其處于正常工作狀態，卸壓。   5.5 按規定的速度加壓。記錄壓力和所對應的應變，直至容器破壞。記錄破壞壓力及破壞  情況。   5.6 每組試樣不少于5個。  6 強度計算        壓力容器的環向和縱向纖維強度以網格理論為基礎進行計算。理論的基本假定：       ① 在內壓容器中，只有纖維承受外載荷作用，而基體的承載能力忽略不計。       ② 纖維只承受軸向載荷、每根纖維的承能力相同。   6.1 計算   6.1.1 環向纖維的強度按式(1)計算：                                            PR                                 σfθ=------------(2-tg[2]α)…………………(1)                                           2tG[θ]                                         β 　　　　　　　　　　　　　　　　tGθ=-------×10[-5]×γθ……………………(2)                                        ρt 式中：σfθ——環向纖維強度，kgf/cm[2](MPa)；           P——破壞壓力，kgf/cm[2]；           R——殼體的中半徑，cm；           α——纏繞角度，度；          tGθ——殼體中，環向纖維的厚度，cm；           γθ——環向纏繞單位寬度粗紗股數，1/cm；             β——粗紗號數，g/km；            ρf——纖維密度，g/cm[3]。          注：1MPa＝1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]   6.1.2 縱向纖維強度按式(3)計算：                                              PR                                 σfα=-----------------…………………………(3)                                        2×fGα·cos[2]                                      β 　　　　　　　　　　　　　　　tGα=--------×10[-5]×γα………………………(4)                                      ρf 式中：σfα——縱向纖維強度，kgf/cm[2](MPa)；       tGα——殼體中，縱向纖維的厚度，cm；       γα——縱向纏繞單位寬度相紗股數，1/cm。         其余符號意義同式(1)、式(2)。   6.1.3 環向復合強度按式(5)、式(6)計算：                                     PR                             σcθ=------………………………………………………(5)                                    tc                                 tGθ+tGα                             tc=-------------…………………………………………(6)                                    Vt 式中：σcθ——環向復合強度，kgf/cm[2](MPa)；         tc——殼體圓筒段計算厚度，cm；         Vt——纖維體積含量，%。         其余符號意義同式(1)、式(3)。   6.1.4  縱向復合強度按式(7)計算：                                   PR                            σcα=-----…………………………………………………(7)                                   2tc 式中：σcα——縱向復合強度，kgf/cm[2](MPa)；        其余符號意義同式(1)、式(5)。   6.1.5 根據記錄的ρ—ε曲線，繪制環向和縱向σ—ε曲線，并取初始直線段計算相應的  彈性模量。  7 試驗結果        試驗結果按GB 1446的有關規定。  8 試驗報告        試驗報告按GB 1446規定。此外，還包括下列內容：       a. 增強材料類型；       b. 基體類型及固化制度；       c. 筒體的尺寸及封頭尺寸；       d. 纏繞張力；       e. 層次分布；       f. 環向(縱向)纏繞單位寬度股數和環向(縱向)層數；       g. 纏繞時的環境條件。                                      附   錄   A                        芯模、密封內襯、封頭及極孔嵌件說明                                      (補充件)  A.1 砂芯模    A.1.1 將洗凈的細砂、聚乙烯醇(型號為D588)和水按下列比例混合；        砂：聚乙烯醇(PVA)：水=100：2：6～7   A.1.2 將混合物裝填在模具(半個芯模)中，放入烘箱內升溫至110℃，保持6h，將水蒸發  掉。   A.1.3 將硬結的兩段芯模粘結起來，粘結劑與制作芯模用的PVA相同，見圖A1。  A.2 鋼芯模   A.2.1 鋼芯模用不銹鋼或普通鋼制成，并在芯模上鉆孔，孔徑為?2mm，孔密度為0.44個/  cm[2]。見圖A2。  A.3 密封內襯    A.3.1 鋼芯模和砂芯模在容器繞制前必須包覆好密封內襯。內襯材料一般可采用J 03膠片  和9621橡膠。當膠片厚度為0.3mm時，要包覆二層，厚度為0.6～1mm時，可包覆一層。  A.4 封頭及極孔嵌件        本標準推薦的封頭曲面為扁橢球曲面，其它封頭曲面型式可按需要自行選取。封頭曲  面及金屬嵌件見圖A3。                                 曲面坐標值 ________________________________________________________________________________  x     0   3.5   18.7   22.5   25.5   28.0      30.0     31.7     33.2     34.4 y    75   70     65     60     55     50        45       40        35      30  ________________________________________________________________________________                                      _______________________        附加說明：      本標準由國家建筑材料工業局提出，由纖維增強塑料標準化分技術委員會歸口。      本標準由國家建筑材料工業局哈爾濱玻璃鋼研究所負責起草。      本標準主要起草人劉其賢、林國榮。