Metode Uji Standar ASTM D5379/D5379M-19 Sifat Geser Material Komposit dengan Metode Balok Bertakik V

Standar “ASTM D5379/D5379M-19 Metode Uji Standar untuk Sifat Geser Material Komposit dengan Metode Balok Takik V” , yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) , menjelaskan metode uji yang mencakup sifat geser material komposit yang diperkuat dengan serat modulus tinggi. Material komposit tersebut terbatas pada komposit yang diperkuat dengan serat kontinu atau serat stapel dalam bentuk material berikut:

Laminasi terdiri dari laminasi yang seratnya hanya searah dan dengan arah serat yang berorientasi sejajar atau tegak lurus terhadap sumbu pembebanan.
Laminasi yang hanya terdiri dari laminasi filamen kain tenun dengan arah lungsin diorientasikan sejajar atau tegak lurus terhadap sumbu pembebanan.
Laminasi yang hanya terdiri dari laminasi berserat satu arah dan mengandung jumlah lapisan yang sama yang berorientasi pada 0 dan 90 derajat dalam susunan susun yang seimbang dan simetris, dengan arah 0 derajat berorientasi paralel atau tegak lurus terhadap sumbu pembebanan.
Komposit yang diperkuat serat pendek dimana sebagian besar seratnya tersebar secara acak.

Konsep pengujian geser ini awalnya dikembangkan tanpa mengacu pada orientasi serat untuk digunakan pada material isotropik seperti logam atau keramik.

Standar “ ASTM D3878-23 Terminologi standar untuk material komposit” mendefinisikan istilah-istilah yang berkaitan dengan serat modulus tinggi dan kompositnya. Standar “ASTM D883-22 Terminologi standar untuk plastik” mendefinisikan istilah-istilah yang berkaitan dengan plastik. Standar “ASTM E6-23a Terminologi standar untuk metode pengujian mekanik” mendefinisikan istilah-istilah yang berkaitan dengan pengujian mekanik. Standar “ASTM E456-13 Terminologi standar untuk kualitas dan statistik” mendefinisikan istilah-istilah yang berkaitan dengan statistik. Jika terjadi konflik antar istilah, ASTM D3878-23 lebih diutamakan daripada standar lainnya. Selain itu, istilah dan definisi berikut yang khusus untuk standar ini juga berlaku:

Pemotongan dalam bidang adalah salah satu fitur pemotongan yang menggambarkan respons yang dihasilkan dari gaya pemotongan atau deformasi yang diterapkan pada 1-2 bidang material.
Geser interlaminar adalah salah satu sifat geser yang menggambarkan respons yang dihasilkan dari gaya geser atau deformasi yang diterapkan pada 1-3 atau 2-3 bidang material.
Sistem koordinat material adalah sistem koordinat Cartesian yang mendefinisikan sistem koordinat material induk, menggunakan 1, 2 dan 3 untuk sumbu seperti yang ditunjukkan pada gambar yang diberikan dalam standar.
Nilai nominal adalah nilai yang diberikan untuk tujuan identifikasi yang tepat atas suatu karakteristik terukur yang hanya ada pada namanya saja. Toleransi dapat diterapkan pada nilai nominal untuk menentukan rentang fitur yang dapat diterima.
Kekuatan geser adalah tegangan geser yang dibawa suatu material pada saat patah dalam kondisi geser murni. Tidak ada metode pengujian standar yang dapat menghasilkan kondisi tegangan geser murni yang sempurna untuk setiap material, namun beberapa metode pengujian mungkin dapat diterima mendekati material tertentu untuk tujuan teknik tertentu.

Saat melakukan pengujian, kupon material dalam bentuk strip datar persegi panjang dengan takik V tengah simetris, yang ditunjukkan secara skematis pada gambar yang diberikan dalam standar, dimasukkan ke dalam mesin uji mekanis dengan perlengkapan khusus.

Sampel ditempatkan pada perlengkapan dengan takik di sepanjang garis efek pembebanan dengan menggunakan alat penyelaras yang merujuk pada perlengkapan tersebut. Kedua bagian perlengkapan dijepit oleh mesin penguji sambil memantau gaya. Perpindahan relatif antara dua bagian perlengkapan memuat sampel bertakik. Dengan menempatkan dua elemen pengukur regangan yang diorientasikan di tengah sampel (menjauhi takik) dan sepanjang sumbu pembebanan pada sudut plus/minus 45 derajat terhadap sumbu pembebanan, respons geser material dapat diukur.

Pembebanan dapat diidealkan sebagai lentur asimetris seperti yang ditunjukkan pada diagram momen geser dan momen lentur pada gambar. Takik mempengaruhi tegangan geser sepanjang arah pembebanan, menghasilkan distribusi yang lebih seragam dibandingkan tanpa takik. Meskipun tingkat kehalusan merupakan fungsi ortotropi material, hasil keseluruhan terbaik ketika diuji pada bidang 1-2 diperoleh dengan laminasi tipe [0/90]ns.

Metode pengujian ini dirancang untuk menghasilkan data properti geser untuk sifat material, penelitian dan pengembangan, jaminan kualitas, serta desain dan analisis struktur. Tergantung pada orientasi sistem koordinat material relatif terhadap sumbu pembebanan, sifat geser dalam bidang atau antar lapisan dapat dievaluasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi respon geser dan oleh karena itu perlu dilaporkan adalah: material, persiapan material dan metode penempatan, urutan penumpukan sampel, persiapan sampel, pengkondisian sampel, lingkungan pengujian, penyelarasan dan cengkeraman sampel, kecepatan pengujian, waktu pada suhu, isi dan volume rongga. persentase penguatan.

Pada material anisotropik, fitur dapat diperoleh pada salah satu dari enam kemungkinan bidang geser dengan mengarahkan bidang uji sampel ke arah bidang material yang diinginkan (1-2 atau 2-1, 1-3 atau 3-1, 2-3 atau 3 -2). Hanya satu bidang potong yang dapat dievaluasi untuk sampel apa pun. Fitur arah pengujian yang dapat diperoleh dari metode pengujian ini antara lain:

Respon tegangan/regangan geser
kekuatan tertinggi
ketegangan pamungkas
Modulus elastisitas tali geser

Peralatan yang digunakan dalam pengujian antara lain:

Mikrometer dan kaliper
alat pengukur sudut
Alat pengukur radius
Mesin penguji (kepala mesin penguji, mekanisme penggerak, pengukur gaya, pelat/adaptor, perlengkapan)
Perangkat penunjuk regangan (pemilihan pengukur regangan resistansi yang terhubung)
ruang pendingin
Ruang uji lingkungan

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis dan evaluasi yang dilakukan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami, dengan staf terlatih dan ahli serta peralatan teknologi canggih, telah mengembangkan metode pengujian standar untuk memotong sifat material komposit dengan ASTM D5379/ Metode balok berlekuk V D5379M-19. Ini juga menyediakan layanan pengujian yang ditentukan dalam standar ”.