ASTM D5379/D5379M-19 Стандарден тест метод за својства на смолкнување на композитни материјали со метод на греда V-notch

Стандардот „ASTM D5379/D5379M-19 стандарден метод за тестирање на смолкувачки својства на композитни материјали со метод на V-засек на греда“ , развиен од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM) , опишува метод за тестирање што ги опфаќа смолкувачки својства на композитните материјали зајакнати со влакна со висок модул. Композитните материјали се ограничени на композити зајакнати со континуирани или сечени влакна во следниве форми на материјал:

• Ламинати кои се состојат од ламинати само со еднонасочни влакна и со насока на влакната ориентирани паралелно или нормално на оската на товарење.
• Ламинати кои се состојат исклучиво од ламинати со влакно од ткаена ткаенина со насока на искривување ориентирана паралелна или нормална на оската на товарење.
• Ламинати кои се состојат исклучиво од еднонасочни влакнести ламинати и содржат еднаков број слоеви ориентирани на 0 и 90 степени во избалансирана и симетрична низа за натрупување, со насока од 0 степени ориентирана паралелна или нормална на оската на товарење.
• Композити засилени со кратки влакна во кои поголемиот дел од влакната се распределени случајно.

Овој концепт за тестирање на смолкнување првично беше развиен без повикување на ориентација на влакна за употреба на изотропни материјали како што се метали или керамика.

Стандардот „ ASTM D3878-23 Стандардна терминологија за композитни материјали“ ги дефинира термините поврзани со влакна со висок модул и нивните композити. Стандардот „ASTM D883-22 Стандардна терминологија за пластика“ ги дефинира термините поврзани со пластика. Стандардот „ASTM E6-23a Стандардна терминологија за методи на механичко тестирање“ ги дефинира термините поврзани со механичко тестирање. Стандардот „ASTM E456-13 Стандардна терминологија за квалитет и статистика“ ги дефинира термините поврзани со статистика. Во случај на каков било конфликт помеѓу термините, ASTM D3878-23 има предност пред другите стандарди. Понатаму, важат и следните термини и дефиниции специфични за овој стандард:

• Сечење во рамнина е која било од карактеристиките на сечењето што го опишува одговорот што произлегува од силата на сечењето или деформацијата применета на 1-2 материјални рамнини.
• Меѓуслојното смолкнување е кое било од својствата на смолкнување кое го опишува одговорот што произлегува од силата на смолкнување или деформацијата применета на 1-3 или 2-3 материјални рамнини.
• Материјалниот координатен систем е Декартов координатен систем кој го дефинира главниот координатен систем на материјалот, користејќи 1, 2 и 3 за оските како што е прикажано на сликата дадена во стандардот.
• Номинална вредност е вредност доделена заради правилна идентификација на мерлива карактеристика што постои само во името. Може да се применат толеранции на номинална вредност за да се дефинира прифатлив опсег за карактеристиката.
• Јачина на смолкнување е напрегањето на смолкнување што го носи материјалот во моментот на лом при чиста состојба на смолкнување. Не постојат стандардни методи за тестирање кои можат да создадат совршена состојба на чисто напрегање на смолкнување за секој материјал, но некои методи за тестирање може да бидат прифатливо блиски за одреден материјал за одредена инженерска цел.

При изведување на тестот, материјален купон во форма на правоаголна рамна лента со симетрични централни V-засеци, шематски прикажана на сликата дадена во стандардот, се вчитува во машина за механичко тестирање со специјален прицврстувач.

Примерокот се поставува во прицврстувачот со засекот по должината на линијата на ефектот на товарење со помош на алатка за порамнување што упатува на прицврстувачот. Двете половини од прицврстувачот се прицврстени со машина за тестирање додека ја следи силата. Релативното поместување помеѓу двете половини на прицврстувачите го оптоварува засечениот примерок. Со поставување на два елементи на мерачот на напрегање ориентирани во средината на примерокот (подалеку од засеците) и долж оската на товарење под агол плус/минус 45 степени во однос на оската на товарење, може да се измери одзивот на смолкнување на материјалот.

Оптоварувањето може да се идеализира како асиметрично свиткување како што е прикажано на дијаграмите на смолкнување и момент на свиткување на сликата. Засеците влијаат на напрегањето на смолкнување долж насоката на оптоварување, обезбедувајќи порамномерна распределба отколку што би се видела без засеците. Иако степенот на мазност е функција на ортотропијата на материјалот, најдобри севкупни резултати кога се тестираа во рамнината 1-2 беа добиени со ламинати од типот [0/90]ns.

Овој метод на тестирање е дизајниран да произведува податоци за својствата на смолкнување за својствата на материјалот, истражување и развој, обезбедување квалитет и конструктивен дизајн и анализа. Во зависност од ориентацијата на координатниот систем на материјалот во однос на оската на оптоварување, може да се оценат својствата на смолкнување во рамнина или меѓуслој. Фактори кои влијаат на одговорот на смолкнување и затоа треба да се пријават се: материјалот, методите за подготовка и поставување на материјалот, редоследот на натрупување примероци, подготовката на примерокот, климатизацијата на примерокот, околината за тестирање, усогласувањето и зафатот на примерокот, брзината на испитувањето, времето на температура, содржината на празнината и волуменот процентуално засилување.

Кај анизотропните материјали, карактеристиките може да се добијат во која било од шесте можни рамнини на смолкнување со ориентирање на испитната рамнина на примерокот кон саканата материјална рамнина (1-2 или 2-1, 1-3 или 3-1, 2-3 или 3 -2). За секој примерок може да се оцени само една рамнина за сечење. Карактеристиките за насочување на тестот што може да се добијат од овој метод на тестирање вклучуваат:

• Одговор на напрегање/напрегање на смолкнување
• крајна сила
• крајно напрегање
• Модул на еластичност на стрижење

Опремата што се користи во тестовите вклучува:

• Микрометри и дебеломер
• уред за мерење на агол
• Уред за мерење на радиус
• Машина за тестирање (глави на машината за тестирање, погонски механизам, манометар, плочи/адаптер, прицврстувач)
• Уред за покажување напор (избор на поврзан манометар за напрегање отпор)
• соба за климатизација
• Комора за тестирање на животната средина

Помеѓу бројните студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација спроведени за бизниси во различни сектори, нашата организација, со својот обучен и стручен кадар и напредна технолошка опрема, го разви стандардниот метод за тестирање за својствата на сечење на композитните материјали со ASTM D5379/ D5379M-19 Метод на зрак со V-засек Обезбедува и услуги за тестирање дефинирани во „стандардот.