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GB/T 5137.1-200
汽車安全玻璃試驗方法
第 1部分:力學性能試驗
1范圍
GB/T 5137的本部分規定了汽車用安全玻璃的力學性能試驗方法。
本部分適用于汽車安全玻璃(以下簡稱“安全玻璃”)。這種安全玻璃包括各種類型的玻璃加工成的或玻璃與其他材料組合成的玻璃制品;不包括塑料安全玻璃。
2規范性引用標準
下列標準中的條文，通過本部分的引用而構成本部分的條文。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本部分 ，然而，使用本部分的各方應探討使用下列標
準較新版本的可能性。凡是不注 日期的引用文件，其較新版本適用于本部分。
GB/T 531-1999 橡膠袖珍硬度計壓人硬度試驗方法(idt ISO 7619;1986)
3試驗條件
除特殊規定外，試驗應在下述條件下進行:
a) 環境溫度:20℃±5 ℃;
b) 大氣壓力:8. 60 X 104 Pa~1. 06 X 105 Pa;
C) 相對濕度:40%~80%.
4試驗應用條件
根據試驗目的，對于能從已知性能預測試驗結果的某些安全玻璃而言，則無須進行本部分所規定的全部試驗 。
5 杭沖擊性試驗(227 g鋼球試驗)
5. 1 試驗目的
確定在小鋼體沖擊下的安全玻璃是否保持某一較低強度或粘結強度。
5.2 裝置和器具
5.2. 1 淬火鋼球
質量為 227 g±2g，直徑約為 38 mm,
5.2.2 裝置
能使鋼球從規定高度自由落下的裝置或能使鋼球產生相當于自由落體速度的投球裝置。當使用投球裝置時，其較終球速與自由落球較終速度允許偏差為±1%.
5.2.3 試樣支架
如圖 1所示 。
1——上框;
2——下框 ;
3——橡膠(厚3 mm);
4——橡膠墊(厚3 mm，寬 15 mm，硬度 A50);
5——試樣 。
圖 1 抗沖擊試驗用試樣支撐框
5.2.4 天平
精度為0.05g,
5.3 試樣
試樣為邊長 300 mm+100mm的正方形平型試驗片。
5.4 試驗程序
試樣應保存在規定的溫度下至少 4h，然后立即進行試驗。
將試樣放在符合 5. 2. 3的試樣支架上。試樣的沖擊面與鋼球人射方向應垂直，允許偏差在 3℃以內。必要時，可將試樣夾緊在試樣支架上，以確保在試驗過程中，試樣沿著試樣支架內周邊上任一點的移動距離不超過 2 mm,
當沖擊高度小于或等于 6 m時，鋼球沖擊點應位于試樣中心 25 mm范圍內，當沖擊高度大于 6 m時，鋼球沖擊點應位于試樣中心 50 mm范圍內。
5.5 結果表達
評價試樣破壞的形式和程度，如果碎片與試樣分離，則應分別稱取沖擊面反側剝離的碎片的總質量和較大碎片的質量，準確到0.1g。
6 抗穿透性試驗(2 260 g鋼球試驗)
6. 1 試驗目的
評價安全玻璃的抗穿透性能。
6.2 裝置和器具
6.2. 1 淬火鋼球
質量為 2 260 g±20 g，直徑約為82 mm,
6.2.2 裝置
能使鋼球從規定高度自由落下的裝置或能使鋼球產生相當于自由落體速度的投球裝置。當使用投球裝置時，其較終球速與自由落球較終速度允許偏差為±1%.
6.2.3 試樣支架
結構與 5.2.3相同
6.3 試樣
試樣為邊長300 mm+100mm的正方形平型試驗片，或從前風窗玻璃制品或其他彎型安全玻璃的較平整部位切取的試驗片。如果用前風窗制品或其他彎型安全玻璃進行試驗，應保證在安全玻璃與試樣支架之間有良好的接觸。
6.4 試驗 程序
試樣應保存在規定的溫度下至少 4h，然后立即進行試驗。
將試樣放在符合 5.2.3的試樣支架上。試樣的沖擊面與鋼球人射方向應垂直，允許偏差在30以內。必要時，可將試樣夾緊在試樣支架上，以確保在試驗過程中，試樣沿著試樣支架內周邊上任一點的移動距離不超過 2 mm,沖擊點應位于試樣中心 25 mm范圍內。鋼球所沖擊試樣的表面應是安裝在車輛上的安全玻璃的內表面。每塊試樣只允許沖擊一次。
6.5 結果表達
如果在沖擊后 55內，鋼球完全穿透試樣，結果記錄為“穿透”，如果鋼球仍在試樣上部或楔在孔內55或5s以上，結果記錄為“未穿透”。
7 抗磨性試驗
7. 1 試驗目的
確定安全玻璃是否具有某一較低限度的耐磨性。
7.2 裝置和器具
7.2. 1 磨耗儀
如圖2。包括:一個以逆時針旋轉的水平回轉臺及中心夾緊裝置，其轉速為 55 r/min-75 r/min,兩個平行加載臂，各裝有一個特制的磨輪，磨輪裝在滾動軸承的水平心軸上，可自由旋轉;每個磨輪施加500 g質量的壓力并置于試樣上。
磨耗儀的回轉臺應旋轉平穩，并保持在一水平面上(距轉臺周邊 1. 6 mm處，水平面偏差不大于±0. 05 mm) ,
當磨輪與旋轉著的試樣接觸時，兩個磨輪以相反的方向旋轉，在大約 30 cm,的環行軌道上沿著曲線對試樣施加壓磨作用。試樣每轉一圈受壓磨兩次。
注:磨耗儀可采用美國 Teledyne Taher公司的產品，或與之同等性能的儀器.
7.2.2 磨輪
直徑45 mm~50 mm，厚度12. 5 mm，由經細篩分選的特種磨料嵌人中等硬度的橡膠中制成。磨輪的硬度為邵爾 A72°±5°，在磨輪表面中心線上，沿磨輪直徑垂直地施加壓力，在等距4個點按GB/T 531測量硬度，在安全加壓 10 s后開始讀數。
這種磨輪是用來緩慢磨平玻璃表面的。
注:磨輪可采用美國Teledyne Taber公司的產品，或與之同等性能的磨輪。
7. 2. 3 光源
白熾燈，其燈絲包含在 1.5 mmX1.5 mmX3 mm的平形六面體內。加于燈端的電壓應使色溫為2 856 K±50 K。該電壓應穩定在 1/1000內 測量電壓的儀表應有相應的精度。若采用 A光源，在其光束中增置一日光濾光片，可轉換成 C光源。
7.2.4 光學系統
由經校正色差的透鏡組成。該透鏡的凈孔徑不超過焦距(f)的 1/20。為了獲得基本平行的光束，該透鏡與光源之間的距離應能調整。
遠離光源一側距透鏡 100 mm±50 mm處插人一光闌，將光束直徑限制在 7 mm±1 mm內。
7.2.5 測，散射光設備
如圖 3所示，由一光電池和一直徑為 200 mm～250 mm的積分球組成。積分球上應有光的人口和出口，人口為圓形，其直徑至少是光束直徑的兩倍。
根據 7.4.3所描述的程序要求，積分球的出口裝有一吸光罩或標準反射器，當無試樣插人光束中時吸光罩應將光全部吸收。光束的軸線應通過人口和出口的中心。光出口孔的直徑b應等于2a X tg40>a是積分球的內徑。
光電池應裝在從人口或標準反射器直接射來的光不能達到的位置。
積分球的內表面和標準反射器內表面應具有基本相等的反射率，并且是無光澤和無選擇性的。
在所使用的發光強度范圍內，光電池的輸出必須是線性的，其誤差在2%以內。
該儀器的設計應使積分球內部處于黑暗狀態時，電流計顯示為零。
整套裝置定期用霧度標準板檢查。
如果用其他設備或方法測定霧度，其結果必須與上述裝置所測定的結果進行修正，達到與上述測定結果一致 。
I——透鏡;
2——積分球;
3——光電池;
4——檔板 ;
5——吸光罩;
6——吸光罩開關;
7——平行光束;
8——燈泡。
圖3 測量散射光設備
7.3 試樣
試樣為邊長 100 mm 的正方形平型試驗片，其兩個表面應平整且基本平行，在中心鉆一直徑約7 mm的固定孔。
7.4 試驗程序
7.4.1 應保證在安全玻璃的內表面、外表面上都進行磨耗試驗。當內、外表面都是玻璃時只在外表面進行磨耗試驗。
7.4.2 在磨耗試驗前后用下述方法清洗試樣:
a) 在清潔的自來水中用紗布擦拭;
b) 用蒸餾水或軟化水漂洗;
c) 用空氣或氮氣吹干;
d) 用紗布輕輕擦去水漬，必要時，可將試樣夾在兩塊紗布之間吸干。
不得采用超聲波設備對試樣做任何處理。
清洗之后的試樣，只許接觸邊緣并妥善存放，以防損壞或沽污其表面。
7.4.3 對安全玻璃的玻璃表面進行試驗之前，試樣要在 20℃士5℃的溫度和 40%-80%的相對濕度條件下至少放置48 h。
當對安全玻璃的塑料表面進行試驗之前，試樣要在 23℃士2℃的溫度和 45%--55%的相對濕度條件下至少放置 48 he
7.4.4 正對著積分球人口放置試樣，試樣表面的法線和光束軸線的夾角不應超過 80>測取表 1所示的4個數值 。
表 1
|
讀數 |
試樣 |
吸光罩 |
標準反射器 |
代表的光量 |
|
τ1 |
無 |
無 |
有 |
入射光量 |
|
τ2 |
有 |
無 |
有 |
試樣總透光量 |
|
τ3 |
無 |
有 |
無 |
儀器散射的光量 |
|
τ4 |
有 |
有 |
無 |
儀器和試樣散射的光量 |
按表所示，重復讀出試樣規定位置的τ1，τ2，τ3和τ4值，確定均勻性。
計算總透光度：τt＝τ2 /τ1
計算散射透光度τd＝τ4-τ3(τ2/τ1)
計算霧度或散射光，或兩者的百分率:x 100
在未磨耗的區域內找出至少四個均布的點，按上述公式確定試樣的初始霧度。將每塊試樣的各個結果加以平均;或者將試樣均勻地以3 r/s或更快的速度旋轉來獲得一個平均值，則可以代替上述四個測量值。
對于每種安全玻璃，在同樣載荷下應進行三次試驗。對于安全玻璃的外表面，試驗磨 1 000轉表示深磨表面的霧度;對于內表面，磨 100轉表示淺磨表面的霧度。
安全玻璃的磨耗試驗應在與試樣和磨輪放置的環境相同的條件下進行
在磨耗痕跡上沿著軌跡較少取四個測量值.
7.5 結果表達
從總散射光的平均值中減去初始霧度的平均值，該差值表示磨耗試樣所引起的散射光的結果。試驗報告應注明使用的是 A光源還是C光源。
8 碎片狀態試驗
8.1 試驗目的
評價安全玻璃破碎時碎片引起傷害的可能性。
8.2 裝置和器具
使安全玻璃破碎的工具，如尖頭小錘或自動沖頭。
8.3 試樣
制品 。
8.4 試驗程序
將試樣放在相同形狀和尺寸的第二塊試樣上，在兩塊試樣之間放上感光紙，并用透明膠帶紙沿周邊粘牢 。
感光紙應在沖擊后 10 s內開始曝光并且在沖擊后 3 min內結束。只分析那些線條較深的初始裂紋
沖擊點的位置如下(見圖4):
點 1:在一個角距邊部 30 mm處(若是不規則形狀的安全玻璃取其較尖角)。
點 2:在中心線距較近邊部 30 mm處。
點 3:在試樣的幾何中心。當用整塊前風擋玻璃制品時，在主視區的中心。
點 4:對于彎型玻璃制品取其長中心線彎曲較大的點作為沖擊點。沖擊其凸面，必要時，也可沖擊凹面 。
8.5 結果表達
根據感光圖上碎片的尺寸、形狀和分布狀態評價碎片狀態。
a）平型或單曲面試樣
b） 復合曲面試樣
圖 4 沖擊點位置
9人頭模型試驗
9. 1 試驗目的
評價在鈍物沖擊下安全玻璃是否具有較低強度或粘結強度。如果需要，試驗可在風窗玻璃制品上進行 。
9.2 裝置與器具
9.2. 1 人頭模型
如圖 5，其重量為 10 kg±0. 2 kg.
1——5 mm厚毛氈帽;
2——球體;
3——頸形物;
4——橫梁;
5——連接桿。
圖 5 人頭模型
9.2.2 裝置
能使人頭模型從規定高度 自由落下的裝置或能使人頭模型產生相當自由落下速度的投射裝置 當使用這種投射裝置時，其較終速度與 自由落下速度容許偏差為士1,,0
9.2.3 試樣支架
對于平型試驗片的支架如圖 6所示，由兩個機械加工的槽型鋼框組成，其中一個放置在另一個上面，中間襯以橡膠墊。上、下鋼框至少用 8個 M20的螺栓夾緊試驗片。施加于 M20螺栓上的較小扭矩為 30 N ·m。
1——寬度15 mm,厚度 3 mm,硬度為邵爾 A70°的橡膠墊;
2——螺栓。
圖 6 試樣支架
9.2.4 試 樣
長度為1 100 mm＋5－2mm，寬度為500 mm mm＋5－2mm的平型試驗片，或采用制品作為試樣。
9 3 試 驗程序
9.3.1 平型試驗片的試驗
平型試驗片應保持在 20℃±5℃溫度下至少 4h，然后立即進行試驗。
將平型試驗片安放在 9. 2.3條試樣支架上的上鋼框和下鋼框之間。每個螺栓上施加的扭矩，應保證在試驗時，試樣的移動不超過 2 mm。試樣的平面應與人頭模型人射方向垂直。
將人頭模型提升到規定高度后 自由落下，落點必須在試樣中心 40 mm范圍內，沖擊的表面應是安裝到車輛上的安全玻璃內表面，每塊試樣只允許沖擊一次。
試驗后毛氈帽如有破損，應及時更換。
9.3.2 制品的試驗
本試驗僅適用于落體高度小于或等于 1.5 m。
將制品自由放置在支架上，其沖擊面應是安裝在車輛上時朝向乘客的那一面。支架由一與制品形狀一致的剛體構成，支撐面覆蓋一層厚 3 mm，寬 15 mm，硬度為邵爾 A7°。的橡膠墊。
支架置于一剛性物面上，其間墊一層厚約 3 mm，硬度為邵爾 A70°的橡膠墊。
制品表面應與沖擊方向垂直。
人頭模型應落在制品中心 40 mm范圍內。
試驗后毛氈帽如有破損，應及時更換。
試驗后毛氈帽如有破損，應及時更換。
9.4 結果表達
根據不同速度鈍物沖擊下的試樣破壞程度評價安全玻璃的強度或粘結力。
對于按 9.3.2條試驗的安全玻璃，根據玻璃與中間層的粘結力情況以及中間層撕裂的尺寸、形式評價試驗結果。
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