汽车安全玻璃试验方法.docx

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汽车安全玻璃试验方法

汽车平安玻璃试验方法--力学性能试验

        前　　言

        GB/T5137《汽车平安玻璃试验方法》分为四个局部：

        ——第1局部：

力学性能试验；

        ——第2局部：

光学性能试验；

        ——第3局部：

耐辐照、高温、潮湿、燃烧和耐模拟气候试验；

        ——第4局部：

太阳能透射比测定方法。

        本局部为GB/T5137的第1局部。

        GB/T5137的本局部修改采用ISO3537：

1999《道路车辆平安玻璃材料力学性能试验方法》（英文版）。

        根据我国国情，本局部与该国际标准的主要差异如下：

        ——引用了ISO7619：

1986对应的我国国家标准GB/T531—1999。

我国国家标准采用的是橡胶袖珍硬度计压人测量硬度的试验方法。

        ——在抗冲击性试验中增加了使用天平的精度要求，这是为了满足试验要求称取的剥落碎片质量精度要求。

        ——对于ISO3537：

1999中人头模型试验中使用的毛粘帽更换频度规定作了修改。

这是根据实际使用情况规定合理更换的要求。

        ——对于ISO3537：

1999中涉与到的塑料平安玻璃的试验方法在本局部未作规定。

这是由于我国现阶段无相关汽车平安玻璃产品，故不作要求。

        本局部代替GB/T5137.1—1996《汽车平安玻璃力学性能试验方法》。

        本局部与GB/T5137.1—1996相比主要变化如下：

        ——增加了抗磨性试验装置所采取的转换光源，并在试验结果表达中说明采用光源；

        ——增加了更换毛粘帽频度的规定。

        本局部由原国家建筑材料工业局提出。

        本局部由全国汽车标准化技术委员会平安玻璃分技术委员会归口。

        本局部主要起草单位：

中国建筑材料科学研究院玻璃科学与特种玻璃纤维研究所。

        本局部主要起草人：

群、大顺、王映洲。

        本局部所代替标准的历次版本发布情况为：

        GB5137.1—1985、GB/T5137.1—1996。

        汽车平安玻璃试验方法

        第1局部：

力学性能试验

        1围

        GB/T5137的本局部规定了汽车用平安玻璃的力学性能试验方法。

        本局部适用于汽车平安玻璃〔以下简称“平安玻璃〞〕。

这种平安玻璃包括各种类型的玻璃加工成的或玻璃与其他材料组合成的玻璃制品；不包括塑料平安玻璃。

        2规性引用标准

        以下标准中的条文，通过本局部的引用而构本钱局部的条文。

但凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单〔不包括订正的容〕或修订版均不适用于本标准。

然而，使用本局部的各方应探讨使用以下标准最新版本的可能性。

但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

        GB/T531-1999　橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法〔idtISO7619:

1986〕

        3试验条件

        除特殊规定外，试验应在下述条件下进展：

        a）环境温度：

20℃±5℃；

        b）大气压力：

8.60×104Pa～1.06×105Pa;        c）相对湿度：

40%～80%。

        4试验应用条件

        根据试验目的，对于能从性能预测试验结果的某些平安玻璃而言，那么无须进展本局部所规定的全部试验。

        5抗冲击性试验〔227g钢球试验〕

        5.1试验目的

        确定在小钢体冲击下的平安玻璃是否保持某一最低强度或粘结强度。

        5.2装置和器具

        5.2.1淬火钢球

        质量为227g土2g，直径约为38mm。

        5.2.2装置

        能使钢球从规定高度自由落下的装置或能使钢球产生相当于自由落体速度的投球装置。

当使用投球装置时，其最终球速与自由落球最终速度允许偏差为土1%。

        5.2.3试样支架

        如图1所示。

1——上框；

2——下框；

3——橡胶〔厚3mm〕；

4——橡胶垫〔厚3mm，宽15mm，硬度A50〕；

5——试样。

;

图1抗冲击试验用试样支撑框

        5.2.4天平

        精度为0.05g。

        5.3试样

        试样为边长300mm+100mm的正方形平型试验片。

        5.4试样程序

        试样应保存在规定的温度下至少4h，然后立即进展试验。

        将试样放在符合5.2.3的试样支架上。

试样的冲击面与钢球入射方向应垂直，允许偏差在3°以。

必要时，可将试样夹紧在试样支架上，以确保在试验过程中，试样沿着试样支架周边上任一点的移动距离不超过2mm。

        当冲击高度小于或等于6m时，钢球冲击点应位于试样中心25mm围，当冲击高度大于6m时，钢球冲击点应位于试样中心50mm围。

        5.5结果表达

        评价试样破坏的形式和程度，如果碎片与试样别离，那么应分别称取冲击面反侧剥离的碎片的总质量和最大碎片的质量，准确到0.1g。

        6抗穿透性试验〔2260g钢球试验〕

        6.1试验目的

        评价平安玻璃的抗穿透性能。

        6.2装置和器具

        6.2.1淬火钢球

        质量为2260g±20g，直径约为82mm。

        6.2.2装置

        能使钢球从规定高度自由落下的装置或能使钢球产生相当于自由落体速度的投球装置。

当使用投球装置时，其最终球速与自由落球最终速度允许偏差为±1%。

        6.2.3试样支架

        结构与5.2.3一样。

        6.3试样

        试样为边长300mm+100mm的正方形平型试验片，或从前风窗玻璃制品或其他弯型平安玻璃的最平整部位切取的试验片。

如果用前风窗制品或其他弯型平安玻璃进展试验，应保证在平安玻璃与试样支架之间有良好的接触。

        6.4试验程序

        试样应保存在规定的温度下至少4h，然后立即进展试验。

        将试样放在符合5.2.3的试样支架上。

试样的冲击面与钢球入射方向应垂直，允许偏差在3°以。

必要时，可将试样夹紧在试样支架上，以确保在试验过程中，试样沿着试样支架周边上任一点的移动距离不超过2mm。

        冲击点应位于试样中心25mm围。

钢球所冲击试样的外表应是安装在车辆上的平安玻璃的外表。

每块试样只允许冲击一次。

        6.5结果表达

        如果在冲击后5s，钢球完全穿透试样，结果记录为“穿透〞；如果钢球仍在试样上部或楔在孔5s或5s以上，结果记录为“未穿透〞。

        7抗磨性试验

        7.1试验目的

        确定平安玻璃是否具有某一最低限度的耐磨性。

        7.2装置和器具

        7.2.1磨耗仪

        如图2。

包括：

一个以逆时针旋转的水平回转台与中心夹紧装置，其转速为55r/min～75r/min。

两个平行加载臂，各装有一个特制的磨轮，磨轮装在滚动轴承的水平心轴上，可自由旋转；每个磨轮施加500g质量的压力并置于试样上。

        磨耗仪的回转台应旋转平稳，并保持在一水平面上（距转台周边1.6mm处，水平面偏差不大于±0.05mm）。

        当磨轮与旋转着的试样接触时，两个磨轮以相反的方向旋转，在大约30cm2的环行轨道上沿着曲线对试样施加压磨作用。

试样每转一圈受压磨两次。

        注：

磨耗仪可采用美国TeledyneTaber公司的产品，或与之同等性能的仪器。

图2磨耗仪示意图

        7.2.2磨轮

        直径45mm～50mm，厚度12.5mm，由经细筛分选的特种磨料嵌入中等硬度的橡胶中制成。

磨轮的硬度为邵尔A72°±5°，在磨轮外表中心线上，沿磨轮直径垂直地施加压力，在等距4个点按GB/T531测量硬度，在平安加压10s后开场读数。

        这种磨轮是用来缓慢磨平玻璃外表的。

        注：

磨轮可采用美国TeledyneTaber公司的产品，或与之间等性能的磨轮。

        7.2.3光源

        白炽灯，其灯丝包含在1.5mm×1.5mm×3mm的平形六面体。

加于灯端的电压应使色温为2856K±50K。

该电压应稳定在1/1000。

测量电压的仪表应有相应的精度。

假设采用A光源，在其光束中增置一日光滤光片，可转换成C光源。

        7.2.4光学系统

        由经校正色差的透镜组成。

该透镜的净孔径不超过焦距〔f〕的1/20。

为了获得根本平等的光束，该透镜与光源之间的距离应能调整。

        远离光源一侧距透镜100mm±50mm处插入一光阑，将光束直径限制在7mm±1mm。

        7.2.5测量散射光设备

        如图3所示，由一光电池和一直径为200mm～250mm的积分球组成。

积分球上应有光的入口和出口，入口为圆形，其直径至少是光束直径的两倍。

        根据7.4.3所描述的程序要求，积分球的出口装有一吸光罩或标准反射器，当无试样插入光束中时吸光罩应将光全部吸收。

光束的轴线应通过入口和出口的中心。

光出口孔的直径b应等于2a×tg4°，a是积分球的径。

        光电池应装在从入口或标准反射器直接射来的光不能到达的位置。

        积分球的外表和标准反射器外表应具有根本相等的反射率，并且是无光泽和无选择性的。

        在所使用的发光强度围，光电池的输出必须是线性的，其误差是2%以。

        该仪器的设计应使积分球部处于黑暗状态时，电流计显示为零。

        整套装置定期用雾度标准板检查。

        如果用其他设备或方法测定雾度，其结果必须与上述装置所测定的结果进展修正，到达与上述测定结果一致。

1——透镜；

2——积分球；

3——光电池；

4——档板；

5——吸光罩；

6——吸光罩开关；

7——平行光束；

8——灯泡。

图3测量散射光设备

        7.3试样

        试样为边长100mm的正方形平型试验片，其两个外表应平整且根本平行，在中心钻一直径约7mm的固定孔。

        7.4试验程序

        7.4.1应保证在平安玻璃的外表、外外表上都进展磨耗试验。

当、外外表都是玻璃时只在外外表进展磨耗试验。

        7.4.2在磨耗试验前后用下述方法清洗试样：

        a）在清洁的自来水中用纱布擦拭；

        b）用蒸馏水或软化水漂洗；

        c）用空气或氮气吹干；

        d）用纱布轻轻擦去水渍，必要时，可将试样夹在两纱布之间吸干。

        不得采用超声波设备对试样做任何处理。

        清洗之后的试样，只许接触边缘并妥善存放，以防损坏或沾污其外表。

        7.4.3对平安玻璃的玻璃外表进展试验之前，试样要在20℃±5℃的温度和40%～80%的相对湿度条件下至少放置48h。

        当对平安玻璃的塑料外表进展试验之前，试样要在23℃±2℃的温度和45%～55%的相对湿度条件下至少放置48h。

        7.4.4正对着积分球入口放置试样，试样外表的法线和光束轴线的夹角不应超过8°，测取表1所示的4个数值。

表1

读数

试样

吸光罩

标准反射器

代表的光罩

τ1

无

无

有

入射光量

τ2

有

无

有

试样总透光量

τ3

无

有

无

仪器散射的光量

τ4

有

有

无

仪器和试样散射的光量

        按表所示，重复读出试样规定位置的τ1、τ2、τ2和τ4值，确定均匀性。

        计算总透光度：

τt=τ2/τ1

        计算散射透光度：

τd=τ4-τ3〔τ2/τ1〕

        计算雾度或散射光，或两者的百分率：

×100

        在未磨耗的区域找出至少四个均布的点，按上述公式确定试样的初始雾度。

将每块试样的各个结果加以平均；或者将试样均匀地以3r/s或更快的速度旋转来获得一个平均值，那么可以代替上述四个测量值。

        对于每种平安玻璃，在同样载荷下应进展三次试验。

对于平安玻璃的外外表，试验磨1000转表示深磨外表的雾度；对于外表，磨100转表示浅磨外表的雾度。

        平安玻璃的磨耗试验应在与试样和磨轮放置的环境一样的条件下进展。

        在磨耗痕迹上沿着轨迹最少取四个测量值。

        7.5结果表达

        从总散射光的平均值中减去初始雾度的平均值，该差值表示磨耗试样所引起的散射光的结果。

试验报告应注明使用的是A光源还是C光源。

        8碎片状态试验

        8.1试验目的

        评价平安玻璃破碎时碎片引起伤害的可能性。

        8.2装置和器具

        使平安玻璃破碎的工具，如尖头小锤或自动冲头。

        8.3试样

        制品。

        8.4试验程序

        将试样放在一样形状和尺寸的第二块试样上，在两块试样之间放上感光纸，并用透明胶带纸沿周边粘牢。

        感光纸应在冲击后l0s开场曝光并且在冲击后3min完毕。

只分析那些线条最深的初始裂纹。

        冲击点的位置如下（见图4）：

        点1：

在一个角距边部30mm处（假设是不规那么形状的平安玻璃取其最尖角）。

        点2：

在中心线距最近边部30mm处。

        点3：

在试样的几何中心。

当用整块前风挡玻璃制品时，在主视区的中心。

        点4：

对于弯型玻璃制品取其长中心线弯曲最大的点作为冲击点。

冲击其凸面，必要时，也可冲击凹面。

        8.5结果表达

        根据感光图上碎片的尺寸、形状和分布状态评价碎片状态。

图4冲击点位置

        9人头模型试验

        9.1试验目的

        评价在钝物冲击下平安玻璃是否具有最低强度或粘结强度。

结果需要，试验可在风窗玻璃制品上进展。

        9.2装置与器具

        9.2.1人头模型

        如图5，其重量为10kg±0.2kg。

1——5mm厚毛毡帽；

2——球体；

3——颈形物；

4——横梁；

5——连接杆。

图5人头模型

        9.2.2装置

        能使人头模型从规定高度自由落下的装置或能使人头模型产生相当自由落下速度的投射装置。

当使用这种投射装置时，其最终速度与自由落下速度容许偏差为±1%。

        9.2.3试样支架

        对于平型试验片的支架如图6所示，由两个机械加工的槽型钢框组成，其中一个放置在另一个上面，中间衬以橡胶垫。

上、下钢框至少用8个M20的螺栓夹紧试验片。

施加于M20螺栓上的最小扭矩为30N.m。

1——宽度15mm、厚度3mm、硬度为邵尔A70°的橡胶垫；

2——螺栓。

图6试样支架

        9.2.4试样

        长度为1100mm+5-2mm，宽度为500mm+5-2mm的平型试验片，或采用制品作为试样。

        9.3试验程序

        9.3.1平型试验片的试验

        平型试验片应保持在20℃±5℃温度下至少4h，然后立即进展试验。

        将平型试验片安放在9.2.3条试样支架上的上钢框和下钢框图之间。

每个螺栓上施加的扭矩，应保证在试验时，试样的移动不超过2mm。

试样的平面应与人头模型入射方向垂直。

        将人头模型提升到规定高度后自由落下，落点必须在试样中心40mm围，冲击的外表应是安装到车辆上平安玻璃外表，每块试样只允许冲击一次。

        试验后毛毡帽如有破损，应与时更换。

        9.3.2制品的试验

        本试验仅适用于落体高度小于或等于1.5m。

        将制品自由放置在支架上，其冲击面应是安装在车辆上时朝向乘客的那一面。

支架由一与制品形状一致的刚体构成，支撑面覆盖一层厚3mm，宽15mm，硬度为邵尔A70°的橡胶垫。

        支架置于一刚性物面上，其间垫一层厚约3mm，硬度为邵尔A70°的橡胶垫。

        制品外表应与冲击方向垂直。

        人头模型应落在制品中心40mm围。

        试验后毛毡帽如有破损，应与时更换。

        9.4结果表达

        根据不同速度钝物冲击下的试样破坏程度评价平安玻璃的强度或粘结力。

        对于按9.3.2条试验的平安玻璃，根据玻璃与中间层的粘结力情况以与中间层撕裂的尺寸、形式评价试验结果。

汽车平安玻璃试验方法--光学性能试验

        前　　言

        GB/T5137《汽车平安玻璃试验方法》分为四个局部：

        ——第1局部：

力学性能试验；

        ——第2局部：

光学性能试验；

        ——第3局部：

耐辐照、高温、潮湿、燃烧和耐模拟气候试验；

        ——第4局部：

太阳能透射比测定方法。

        本局部为GB/T5137的第2局部。

        GB/T5137的本局部修改采用ISO3537：

1999《道路车辆平安玻璃材料力学性能试验方法》（英文版）。

        本局部与该国际标准的主要差异如下：

        ——删除了国际标准中的“定义〞局部；

        ——将“破碎后的可视性试验〞中冲击点的位置与示意图，改为与GB9656-2003相一致。

        本局部代替GB/T5137.2—1996《汽车平安玻璃力学性能试验方法》。

        本局部与GB/T5137.2—1996相比主要变化如下：

        ——将“4.透射比试验〞改为“4.可见光透射比试验〞；

        ——4.1可见光透射比试验目的改为：

“测定平安玻璃是否具有一定的可见光透射比〞；

        ——5.1副像偏离试验的试验目的改为：

“测定主像与副像间的角偏离〞；

        ——将“7.破碎后的能见度试验目的改为“7.破碎后的可视性试验〞；

        ——7.4.3中冲击点的位置与示意图保持与GB9656-2002相一致；

        ——将“9.反射比试验〞改为“9.可见光反射比试验〞；

        本局部附录A为资料性附录。

        本局部由原国家建筑材料工业局提出。

        本局部由全国汽车标准化技术委员会平安玻璃分技术委员会归口。

        本局部主要起草单位：

中国建筑材料科学研究院玻璃科学与特种玻璃纤维研究所。

        本局部主要起草人：

王乐、松、峥科。

        本局部所代替标准的历次版本发布情况为：

        GB5137.2—1985、GB/T5137.2—1996。

        汽车平安玻璃试验方法

        第2局部：

光学性能试验

        1围

        GB/T5137的本局部规定了汽车用平安玻璃的光学性能试验方法。

        本局部适用于汽车平安玻璃〔以下简称“平安玻璃〞〕。

这种平安玻璃包括各种类型的玻璃加工成的或玻璃与其他材料组合成的玻璃制品。

        2试验条件

        除特殊规定外，试验应在下述条件下进展：

        a）环境温度：

20℃±5℃；

        b）压力：

8.60×104Pa～1.06×105Pa;

        c）相对湿度：

40%～80%。

        3试验应用条件

        对某些类型的平安玻璃而言，如果试验结果可以根据其某些的性能所预测，那么无须进展本标准规定的所有试验。

        4可见光透射比试验比

        4.1试验目的

        测定平安玻璃是否具有一定的可见光透射比。

        4.2试样

        应使用制品或试验片，试验片可以从制品上相应试验区域切取。

        4.3仪器

        4.3.1

        光源：

白炽灯，其灯丝包含在1.5mm×1.5mm×3mm的平行六面体。

加于灯丝两端的电压应使色温为2856K±50K，该电压稳定在±0.1%。

用来测量电压的仪表应有相应的精度。

        4.3.2光学系统：

〔见图1〕由焦距f不小于500mm并经过色差校正的两个透镜L1和L2组成。

透镜的净口径不超过f/20。

透镜L1与光源之间的距离应能调节，以便获得根本平行的光束。

在离透镜L1

        100mm±50mm处远离光源的一侧装一光阑A1，把光束的直径限制在7mm±1mm。

第二个光阑A2，应放在与L1具有一样性能的透镜L2前，光源的成像应位于承受器的中心。

第三个光阑A3，其直径稍大于光源像最大尺寸的横断面，应放在承受器前，以防止由试样产生的散射光落到承受器上。

测量点应位于光束中心。

图1可见光透射比τr的测定

        4.3.3测量装置：

承受器的相对光谱灵敏度应与国际照明委员会（CIE）标准规定的白昼视觉光度承受器的相对光谱灵敏度根本一致。

承受器的敏感外表应用散射介质覆盖，并且至少应是光源像最大尺寸横断面的两倍。

假设使用积分球，那么球的孔截面至少应为光源像最大尺寸横断面的两倍。

        承受器与配套指示仪器的线性应等于或在满刻度的±2%或在读数量程的±10%之，选择小值。

        4.4试验程序

        4.4.1试样放入光路前，调整承受器显示仪表指示值至100分度。

在没有光照射到承受器上时，指示值为0。

        4.4.2把试样放入光阑A1和A2之间，调整试样方位，使光束的入射角等于0°±5°。

        4.4.3测定试样的可见光透射比，对每一个测量点读取显示仪表的指示值n，可见光透射比τr等于n/100。

        4.5结果表达

        按上述方法，可见光透射比τr应以试样上任意一点的测定值表示。

        4.6替换方式

        只要满足4.3.3条规定，可采用给出一样可见光透射比结果的其他方法。

        5副像偏离试验

        5.1试验目的