روش تست استاندارد ASTM D5379/D5379M-19 برای خواص برشی مواد کامپوزیت با روش تیر V-Notch

روش تست استاندارد ASTM D5379/D5379M-19 برای خواص برشی مواد کامپوزیت با روش تیر V-Notch

استاندارد «ASTM D5379/D5379M-19 روش آزمون استاندارد برای خواص برشی مواد کامپوزیتی با روش تیر V-Notch» که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است ، روشی آزمایشی را شرح می‌دهد که خواص برشی مواد کامپوزیتی تقویت‌شده با الیاف با مدول بالا را پوشش می‌دهد. مواد کامپوزیتی به کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف پیوسته یا منگنه در اشکال زیر محدود می‌شوند:

روش تست استاندارد ASTM D5379/D5379M-19 برای خواص برشی مواد کامپوزیت با روش تیر V-Notch

  • ورقه های متشکل از ورقه های فقط با الیاف یک طرفه و جهت الیاف موازی یا عمود بر محور بارگذاری.
  • لمینت‌هایی که صرفاً از ورقه‌های رشته‌ای پارچه‌ای بافته شده با جهت تار موازی یا عمود بر محور بارگذاری تشکیل شده‌اند.
  • ورقه‌های متشکل از ورقه‌های الیافی یک‌طرفه و حاوی تعداد مساوی لایه با جهت‌گیری 0 و 90 درجه در یک آرایه انباشته متقارن، با جهت 0 درجه موازی یا عمود بر محور بارگذاری.
  • کامپوزیت های تقویت شده با الیاف کوتاه که اکثر الیاف در آنها به طور تصادفی توزیع شده اند.

این مفهوم آزمایش برشی در ابتدا بدون اشاره به جهت گیری الیاف برای استفاده در مواد همسانگرد مانند فلزات یا سرامیک ها توسعه داده شد.

استاندارد « اصطلاحات استاندارد ASTM D3878-23 برای مواد کامپوزیت» اصطلاحات مربوط به الیاف با مدول بالا و کامپوزیت‌های آنها را تعریف می‌کند. استاندارد «اصطلاحات استاندارد ASTM D883-22 برای پلاستیک‌ها» اصطلاحات مربوط به پلاستیک‌ها را تعریف می‌کند. استاندارد «اصطلاحات استاندارد ASTM E6-23a برای روش‌های آزمایش مکانیکی» اصطلاحات مربوط به آزمایش مکانیکی را تعریف می‌کند. استاندارد «اصطلاحات استاندارد ASTM E456-13 برای کیفیت و آمار» اصطلاحات مربوط به آمار را تعریف می‌کند. در صورت هرگونه تضاد بین اصطلاحات، ASTM D3878-23 بر سایر استانداردها اولویت دارد. علاوه بر این، اصطلاحات و تعاریف زیر مختص این استاندارد نیز معتبر هستند:

  • برش درون صفحه هر یک از ویژگی های برشی است که واکنش حاصل از نیروی برش یا تغییر شکل اعمال شده به 1-2 صفحه مواد را توصیف می کند.
  • برش بین لایه‌ای هر یک از ویژگی‌های برشی است که واکنش حاصل از نیروی برشی یا تغییر شکل اعمال شده به صفحات ماده ۱-۳ یا ۲-۳ را توصیف می‌کند.
  • سیستم مختصات ماده یک سیستم مختصات دکارتی است که سیستم مختصات ماده اصلی را تعریف می کند و از 1، 2 و 3 برای محورها استفاده می کند که در شکل ارائه شده در استاندارد نشان داده شده است.
  • ارزش اسمی مقداری است که به منظور شناسایی مناسب یک مشخصه قابل اندازه گیری که فقط در نام وجود دارد اختصاص داده می شود. تلورانس ها را می توان برای یک مقدار اسمی اعمال کرد تا محدوده قابل قبولی برای ویژگی تعریف شود.
  • استحکام برشی تنش برشی است که توسط یک ماده در لحظه شکست در شرایط برشی خالص وارد می شود. هیچ روش تست استانداردی وجود ندارد که بتواند یک شرایط تنش برشی خالص کامل برای هر ماده ایجاد کند، اما برخی از روش‌های آزمایش ممکن است برای یک ماده خاص برای یک هدف مهندسی خاص به طور قابل قبولی نزدیک باشند.

در حین انجام آزمایش، یک کوپن مواد به شکل یک نوار مسطح مستطیلی با بریدگی‌های V مرکزی متقارن، که به صورت شماتیک در شکل ارائه شده در استاندارد نشان داده شده است، در یک دستگاه تست مکانیکی با یک فیکسچر مخصوص بارگذاری می‌شود.

نمونه در فیکسچر با بریدگی در امتداد خط جلوه بارگذاری با استفاده از یک ابزار تراز که به فیکسچر ارجاع می دهد، قرار می گیرد. در حین نظارت بر نیرو، دو نیمه فیکسچر توسط یک دستگاه آزمایش بسته می شوند. جابجایی نسبی بین دو نیمه ثابت، نمونه بریده شده را بار می کند. با قرار دادن دو عنصر کرنش سنج در وسط نمونه (دور از شکاف ها) و در امتداد محور بارگذاری با زاویه مثبت/منفی 45 درجه نسبت به محور بارگذاری، می توان پاسخ برشی ماده را اندازه گیری کرد.

همانطور که در نمودارهای برشی و لنگر خمشی در شکل نشان داده شده است، بارگذاری را می توان به صورت خمش نامتقارن ایده آل کرد. بریدگی ها بر تنش برشی در امتداد جهت بارگذاری تأثیر می گذارند و توزیع یکنواخت تری نسبت به آنچه که بدون شکاف ها دیده می شود ارائه می دهند. اگرچه درجه صافی تابعی از ارتوتروپی مواد است، بهترین نتایج کلی با ورقه‌های نوع [1/2]ns هنگام آزمایش در صفحه 0-90 به دست آمد.

این روش تست برای تولید داده های خواص برشی برای خواص مواد، تحقیق و توسعه، تضمین کیفیت و طراحی و تحلیل سازه طراحی شده است. بسته به جهت گیری سیستم مختصات مواد نسبت به محور بارگذاری، خواص برشی درون صفحه یا بین لایه را می توان ارزیابی کرد. عواملی که بر پاسخ برشی تأثیر می‌گذارند و بنابراین باید گزارش شوند عبارتند از: مواد، روش‌های آماده‌سازی و قرار دادن مواد، ترتیب انباشتن نمونه، آماده‌سازی نمونه، آماده‌سازی نمونه، محیط آزمایش، تراز و چسبندگی نمونه، سرعت آزمایش، زمان در دما، محتوای خالی و حجم. درصد تقویت

در مواد ناهمسانگرد، ویژگی ها را می توان در هر یک از شش صفحه برشی ممکن با جهت گیری صفحه آزمایشی نمونه به سمت صفحه ماده مورد نظر (1-2 یا 2-1، 1-3 یا 3-1، 2-3 یا 3) به دست آورد. -2). فقط یک صفحه برش برای هر نمونه قابل ارزیابی است. ویژگی های جهت گیری تست که می توان از این روش تست به دست آورد عبارتند از:

  • پاسخ تنش/کرنش برشی
  • قدرت نهایی
  • کرنش نهایی
  • مدول الاستیسیته وتر برشی

تجهیزات مورد استفاده در آزمایش ها عبارتند از:

  • میکرومتر و کولیس
  • دستگاه اندازه گیری زاویه
  • دستگاه اندازه گیری شعاع
  • دستگاه تست (سر دستگاه تست، مکانیزم محرک، نیرو سنج، صفحات/آداپتور، فیکسچر)
  • دستگاه نشانگر کرنش (انتخاب کرنش سنج مقاومت متصل)
  • اتاق تهویه مطبوع
  • اتاق آزمایش زیست محیطی

در میان آزمایش‌ها، اندازه‌گیری‌ها، تحلیل‌ها و ارزیابی‌های متعددی که برای کسب‌وکارها در بخش‌های مختلف انجام شده است، سازمان ما با کادری آموزش‌دیده و متخصص و تجهیزات فن‌آوری پیشرفته، روش تست استاندارد خواص برش مواد کامپوزیت را با استاندارد ASTM D5379 توسعه داده است. D5379M-19 روش پرتو V-notched همچنین خدمات تست تعریف شده در استاندارد را ارائه می دهد.

واتساپ