ASTM D6641/D6641M Sifat Mampatan Bahan Komposit Matriks Polimer

Piawai "Kaedah Ujian Standard ASTM D6641/D6641M untuk Sifat Mampatan Bahan Komposit Matriks Polimer Menggunakan Lekapan Ujian Mampatan Beban Gabungan (CLC)" yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM) menerangkan kekuatan mampatan dan sifat kekerasan bahan komposit matriks polimer menggunakan pemampatan gabungan (CLC). Kaedah ujian ini boleh digunakan untuk komposit am yang seimbang dan simetri.

Spesimen boleh tanpa tab (Kaedah A) atau tab (Kaedah B), seperti yang diperlukan. Keperluan untuk ujian yang berjaya ialah hujung spesimen tidak dihancurkan semasa ujian. Spesimen tanpa tab biasanya sesuai untuk digunakan dengan bahan orthotropi rendah, seperti fabrik, komposit gentian cincang, dan lamina dengan maksimum 50 peratus salutan 0 darjah atau setara. Bahan orthotropy lebih tinggi, termasuk komposit satu arah, secara amnya memerlukan tab.

Daya mampatan dimasukkan ke dalam spesimen dengan gabungan hujung dan beban ricih. Sebagai perbandingan, kaedah ujian yang diterangkan dalam ASTM D3410/D3410M ialah kaedah ujian mampatan pemuatan ricih tulen, dan ASTM D695 termasuk kaedah ujian pemuatan hujung tulen. Komposit satu arah (orientasi lapis 0 darjah) dan lamina komposit berbilang arah, komposit fabrik, komposit gentian cincang dan bahan serupa boleh diuji.

Kaedah ujian ini direka bentuk untuk menghasilkan data sifat mampatan untuk sifat bahan, penyelidikan dan pembangunan, jaminan kualiti, dan reka bentuk dan analisis struktur. Spesimen Jadual (Prosedur B), biasanya digunakan semasa menguji komposit satu arah, adalah serupa dengan kaedah ujian mampatan pemuatan gabungan (CLC) (pemuatan hujung ricih gabungan), piawaian ASTM D3410/D3410M (pemuatan ricih) dan piawaian ASTM D695 (pemuatan akhir).

Faedah pemuatan gabungan menjadi jelas apabila menguji bahan berkekuatan rendah (Prosedur A), di mana spesimen mampatan pemuatan gabungan bukan tab (CLC) boleh digunakan. Ia mungkin tidak mungkin untuk berjaya menguji spesimen bukan tab bagi bahan yang sama menggunakan salah satu daripada dua kaedah yang lain. Apabila menguji lamina tertentu, data mampatan pemuatan gabungan (CLC) sering digunakan untuk menyimpulkan kekuatan lapis 0 darjah, dan teori laminasi digunakan untuk mengira kekuatan lamina satu arah 0 darjah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tindak balas mampatan termasuk: jenis bahan, kaedah penyediaan dan penempatan bahan, susunan susunan spesimen, penyediaan spesimen, penyaman spesimen, persekitaran ujian, kelajuan ujian, masa pada suhu, kandungan lompang dan tetulang peratus isipadu. Sifat komposit dalam arah ujian yang boleh diperolehi daripada kaedah ujian ini termasuklah:

kekuatan mampatan utama
tekanan mampatan utama
Modulus keanjalan mampatan (linear atau kord).
Nisbah Poisson dalam tekanan

Dalam piawaian ASTM D6641, Kaedah A dan Kaedah B merujuk kepada dua prosedur berbeza untuk mengukur sifat mampatan bahan komposit, bergantung pada cara terikan diukur:

Kaedah A: Pengukuran terikan (dengan tolok terikan atau ekstensometer): Terikan diukur menggunakan tolok terikan atau extensometer yang digunakan terus pada spesimen ujian. Kaedah ini membolehkan penentuan modulus mampatan (E), nisbah Poisson, dan kelakuan terikan-tekanan sebagai tambahan kepada kekuatan mampatan. Tolok terikan paksi atau extensometer digunakan dalam ujian ini. Pengukuran terikan melintang secara pilihan dilakukan untuk menentukan nisbah Poisson. Kelebihan kaedah ini, memberikan ketepatan yang tinggi dalam penentuan modulus dan lengkung tegasan-terikan yang lengkap.
Kaedah B: Kekuatan sahaja (tiada ukuran tegangan): Hanya kekuatan mampatan diukur; tiada tolok terikan atau extensometer digunakan. Kaedah ini unik kerana ia digunakan hanya apabila kekuatan mampatan muktamad diperlukan. Dalam ujian ini, hanya beban diukur (melalui sel beban pada mesin ujian). Kelebihan kaedah ini ialah persediaannya yang lebih mudah dan sifatnya yang lebih pantas dan lebih murah apabila data ketegangan tidak diperlukan.

Nisbah Poisson menyatakan nisbah penurunan berkadar dalam dimensi sisi kepada peningkatan berkadar panjang dalam spesimen bahan bertekanan elastik. Nisbah Poisson ialah pemalar penting dalam analisis untuk menentukan sifat tegangan dan pesongan bahan (plastik atau logam).

Kaedah A menyediakan pencirian mekanikal penuh, manakala Kaedah B menyediakan penilaian kekuatan pantas.

Combined loading compression (CLC) merujuk kepada kaedah menggunakan daya mampatan pada spesimen ujian menggunakan gabungan:

Pemuatan akhir (mampatan paksi terus dari hujung)
Beban ricih (daya dipindahkan dari permukaan spesimen melalui interaksi genggaman ricih)

Teknik ini digunakan untuk menentukan sifat mampatan komposit matriks polimer bertetulang gentian dalam piawaian ASTM D6641.

Ujian mampatan komposit boleh menjadi masalah apabila:

Lekapan sampel nipis
Menghancurkan pada titik masuk beban (hujung)
Tergelincir atau pemuatan tidak sekata dalam sistem berasaskan penahan

Pendekatan pemuatan gabungan menangani isu ini dengan mengagihkan beban:

Pemuatan akhir memberikan daya mampatan paksi
Beban ricih membantu memindahkan beban dengan lancar melalui genggaman sisi

Faedah gabungan pemampatan beban termasuk:

Meminimumkan lengkokan Euler (terutama dalam sampel nipis)
Mengurangkan penghancuran setempat pada pemegang atau hujung
Menyediakan ukuran yang tepat bagi kedua-dua kekuatan dan modulus
Boleh menampung lamina satu arah dan berbilang arah
Memberikan hasil yang konsisten dan berulang

Menggabungkan kelebihan pemotongan dan pemuatan akhir

Organisasi kami, yang telah menyokong perniagaan merentas semua sektor selama bertahun-tahun melalui pelbagai aktiviti ujian, pengukuran, analisis dan penilaian, mempunyai pasukan pekerja yang kukuh yang mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi serta sentiasa meningkatkan diri mereka. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut "Kaedah Ujian Standard ASTM D6641/D6641M untuk Sifat Mampatan Bahan Komposit Matriks Polimer Menggunakan Lekapan Ujian Mampatan Beban Gabungan (CLC)."