Metode Uji Standar ASTM D7136/D7136M-12 untuk Mengukur Ketahanan Kerusakan Komposit Matriks Polimer yang Diperkuat Serat terhadap Peristiwa Dampak Berat Jatuh

Standar "Metode uji standar ASTM D7136/D7136M-12 untuk mengukur ketahanan kerusakan komposit matriks polimer yang diperkuat serat terhadap peristiwa benturan beban jatuh" yang diterbitkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode uji untuk menentukan ketahanan kerusakan laminasi komposit matriks polimer multiarah yang mengalami peristiwa benturan beban jatuh. Bentuk material komposit terbatas pada komposit matriks polimer terkompresi serat kontinyu dengan serangkaian laminasi uji dan ketebalan yang dapat diterima sebagaimana didefinisikan dalam standar ini. Petunjuk untuk memodifikasi prosedur ini guna menentukan sifat ketahanan kerusakan pada struktur sandwich disertakan dalam ASTM D7766/D7766M.

Pelat komposit persegi panjang yang datar dikenai benturan luar bidang yang kuat menggunakan alat pemberat jatuh dengan penumbuk setengah bola. Energi potensial beban tumbukan, sebagaimana ditentukan oleh massa penumbuk dan tinggi jatuhnya, ditentukan sebelum pengujian. Peralatan dan prosedur disediakan untuk pengukuran opsional gaya kontak dan kecepatan selama kejadian tumbukan. Ketahanan terhadap kerusakan ditentukan secara kuantitatif berdasarkan tingkat dan jenis kerusakan yang terjadi pada spesimen.

Metode pengujian ini dapat digunakan untuk menyaring bahan guna mengetahui ketahanannya terhadap kerusakan atau merusak sampel untuk pengujian toleransi kerusakan selanjutnya. Ketika pelat benturan diuji menurut metode uji standar ASTM D7137/D7137M, urutan pengujian umum biasanya disebut sebagai metode kompresi pasca benturan. Lekukan kuasi-statis menurut metode uji standar ASTM D6264/D6264M dapat digunakan sebagai metode alternatif untuk menginduksi kerusakan akibat gaya luar bidang dan mengukur sifat ketahanan terhadap kerusakan.

Sifat ketahanan terhadap kerusakan yang ditetapkan oleh metode pengujian ini sangat bergantung pada berbagai faktor seperti geometri spesimen, pelapisan, geometri tumbukan, massa tumbukan, gaya tumbukan, energi tumbukan, dan kondisi batas. Oleh karena itu, hasil yang diperoleh secara umum tidak dapat diskalakan ke konfigurasi lain dan khusus untuk kombinasi kondisi geometris dan fisik yang diuji.

Untuk tujuan standar ini, istilah dan definisi berikut berlaku:

Kedalaman takik merujuk pada kedalaman sisa depresi yang dibuat oleh penumbuk setelah peristiwa tumbukan. Kedalaman takik didefinisikan sebagai jarak maksimum dalam arah tegak lurus terhadap permukaan spesimen dari titik terendah takik ke bidang permukaan yang terkena dampak yang tidak terganggu oleh takik.
Nilai nominal merupakan nilai yang diberikan pada suatu properti yang dapat diukur dengan tujuan identifikasi yang mudah, dan hanya ada dalam nama. Toleransi dapat diterapkan pada nilai nominal untuk menentukan rentang yang dapat diterima untuk fitur tersebut.
Sistem koordinat material induk merupakan sistem koordinat yang sumbu-sumbunya tegak lurus terhadap bidang simetri khusus suatu material.
Gaya kontak yang terekam adalah gaya yang diberikan pada spesimen oleh penumbuk selama peristiwa tumbukan, sebagaimana terekam oleh pengukur gaya.
Sistem koordinat referensi adalah sistem koordinat untuk komposit laminasi yang digunakan untuk menentukan orientasi lapisan.
Ujung pemukul merupakan bagian atau komponen alat tumbuk yang pertama kali bersentuhan dengan spesimen uji selama peristiwa tumbukan.

Uji benturan beban jatuh dilakukan menggunakan pelat laminasi yang seimbang dan simetris. Kerusakan ditimbulkan oleh benturan terpusat dan keluar bidang (tegak lurus terhadap bidang laminasi) dengan menggunakan pemberat jatuh berujung setengah bola. Ketahanan terhadap kerusakan ditentukan secara kuantitatif dari segi tingkat dan jenis kerusakan yang terjadi pada spesimen. Respons kerusakan merupakan fungsi dari konfigurasi pengujian, perbandingan tidak dapat dibuat antara material kecuali konfigurasi pengujian yang sama, kondisi pengujian, dan kondisi serupa digunakan.

Prosedur opsional disediakan untuk merekam kecepatan tumbukan dan gaya kontak yang diterapkan terhadap data riwayat waktu. Keadaan kerusakan yang diinginkan akibat benturan ditempatkan pada bagian tengah pelat, cukup jauh dari tepi pelat sehingga keadaan tegangan setempat pada tepi dan lokasi benturan tidak berinteraksi selama peristiwa timbulnya kerusakan.

Kerentanan terhadap kerusakan akibat gaya benturan luar bidang yang terkonsentrasi merupakan salah satu perhatian utama desain banyak struktur yang dibangun dari laminasi komposit canggih. Mengetahui sifat ketahanan terhadap kerusakan pelat komposit laminasi berguna untuk pengembangan produk dan pemilihan material.

Pengujian dampak beban jatuh dapat memiliki tujuan berikut:

Untuk mengukur pengaruh urutan penumpukan, perawatan permukaan serat, perubahan fraksi volume serat, serta variabel pemrosesan dan lingkungan terhadap ketahanan kerusakan laminasi komposit tertentu terhadap gaya atau energi benturan bobot jatuh yang terkonsentrasi.
Untuk membandingkan secara kuantitatif nilai relatif parameter ketahanan terhadap kerusakan pada material komposit dengan komponen yang berbeda. Parameter respons kerusakan dapat mencakup kedalaman hancur, dimensi kerusakan dan lokasi ketebalan, kurva gaya-waktu.
Untuk merusak spesimen untuk uji toleransi kerusakan berikutnya (misalnya metode uji standar ASTM D7137/D7137M).

Properti yang diperoleh menggunakan metode pengujian ini dapat memberikan panduan tentang ketahanan terhadap kerusakan yang diharapkan.

Organisasi kami, yang telah berusaha mendukung bisnis dari setiap sektor dengan berbagai pengujian, pengukuran, analisis, dan studi evaluasi yang telah dilakukan selama bertahun-tahun, memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan di dunia di bidang sains dan teknologi dan terus-menerus meningkatkan dirinya. Dalam konteks ini, layanan pengujian juga disediakan kepada bisnis sesuai dengan standar “Metode pengujian standar ASTM D7136/D7136M-12 untuk mengukur ketahanan kerusakan komposit matriks polimer yang diperkuat serat terhadap peristiwa benturan beban jatuh”.