V-Notched Beam နည်းလမ်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ Shear Properties များအတွက် ASTM D5379/D5379M-19 Standard Test Method

အမေရိကန် စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ပစ္စည်းများအတွက် အသင်း (ASTM) မှ တီထွင်ထားသော “ASTM D5379/D5379M-19 စံသတ်မှတ်ချက် စမ်းသပ်နည်းလမ်း (V-Notch Beam နည်းလမ်းဖြင့် Composite ပစ္စည်းများ၏ ပြတ်တောက်မှုဂုဏ်သတ္တိများအတွက်)” စံနှုန်းသည် မော်ဂျူးလစ် အမျှင်များဖြင့် အားဖြည့်ထားသော composite ပစ္စည်းများ၏ ပြတ်တောက်မှုဂုဏ်သတ္တိများကို လွှမ်းခြုံထားသည့် စမ်းသပ်နည်းလမ်းတစ်ခုကို ဖော်ပြသည်။ Composite ပစ္စည်းများသည် အောက်ပါ ပစ္စည်းပုံစံများဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ် သို့မဟုတ် စတေပယ်အမျှင်များဖြင့် အားဖြည့်ထားသော composite များအတွက်သာ ကန့်သတ်ထားသည်။

• တစ်ထပ်တည်းသော မျှင်မျှင်များသာပါရှိသော အလာမီနိတ်များနှင့် ဖိုင်ဘာဦးတည်ချက်ဖြင့် တင်ဆောင်ဝင်ရိုးနှင့် အပြိုင် သို့မဟုတ် ထောင့်မှန်ကျသော လာမီနိတ်များ။
• ချည်မျှင်ချည်မျှင်များဖြင့် ယက်လုပ်ထားသော ချည်မျှင်မျှင်များသာ ပါဝင်ပြီး တင်ဆောင်ဝင်ရိုးနှင့် အပြိုင်အပြိုင် သို့မဟုတ် ထောင့်မှန်ကျသော လမ်းကြောင်းကို ဦးတည်ထားသည်။
• မျှမျှတတနှင့် အချိုးကျသော stacking array တစ်ခုတွင် 0 နှင့် 90 ဒီဂရီတွင် ဦးတည်ထားသော အညီအမျှ အလွှာအရေအတွက် တူညီသော လမ်းကြောင်းမှန်မျှင်မျှင်များဖြင့်သာ ပါဝင်သော Laminates များ၊ 0 ဒီဂရီ ဦးတည်ချက်သည် loading ဝင်ရိုးနှင့် အပြိုင် သို့မဟုတ် ထောင့်မှန်ကျသည်။
• အမျှင်အများစုကို ကျပန်းခွဲဝေပေးသည့် တိုတောင်းသော ဖိုင်ဘာအားဖြည့်ပေါင်းစပ်မှု။

သတ္တု သို့မဟုတ် ကြွေထည်ပစ္စည်းများကဲ့သို့ isotropic ပစ္စည်းများပေါ်တွင် အသုံးပြုရန်အတွက် အမျှင်ဓာတ် တိမ်းညွှတ်မှုကို ရည်ညွှန်းခြင်းမရှိဘဲ ဤအရှိုက်စမ်းသပ်ခြင်းအယူအဆကို မူလက တီထွင်ခဲ့ခြင်းဖြစ်သည်။

“ ASTM D3878-23 ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများအတွက် စံသတ်မှတ်ချက်ဆိုင်ရာ ဝေါဟာရ” သည် မော်ဂျူးမြင့်အမျှင်များနှင့် ၎င်းတို့၏ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများနှင့် သက်ဆိုင်သည့် အသုံးအနှုန်းများကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ “ASTM D883-22 ပလတ်စတစ်များအတွက် စံသတ်မှတ်ချက်ဆိုင်ရာ ဝေါဟာရ” သည် ပလတ်စတစ်နှင့် သက်ဆိုင်သည့် အသုံးအနှုန်းများကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ “ASTM E6-23a စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စမ်းသပ်နည်းလမ်းများအတွက် စံသတ်မှတ်ချက်ဆိုင်ရာ ဝေါဟာရ” သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် သက်ဆိုင်သည့် အသုံးအနှုန်းများကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ “ASTM E456-13 အရည်အသွေးနှင့် စာရင်းအင်းများအတွက် စံသတ်မှတ်ချက်ဆိုင်ရာ ဝေါဟာရ” သည် စာရင်းအင်းနှင့် သက်ဆိုင်သည့် အသုံးအနှုန်းများကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ အသုံးအနှုန်းများအကြား ပဋိပက္ခတစ်စုံတစ်ရာရှိပါက ASTM D3878-23 သည် အခြားစံနှုန်းများထက် ဦးစားပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ ဤစံနှုန်းနှင့် သက်ဆိုင်သည့် အောက်ပါ အသုံးအနှုန်းများနှင့် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်များသည်လည်း အကျုံးဝင်ပါသည်။

• လေယာဉ်အတွင်းဖြတ်တောက်ခြင်းဆိုသည်မှာ 1-2 ပစ္စည်းလေယာဉ်များတွင် ဖြတ်တောက်ခြင်း သို့မဟုတ် ပုံပျက်ခြင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသော တုံ့ပြန်မှုကို ဖော်ပြသည့် ဖြတ်တောက်ခြင်းအင်္ဂါရပ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
• Interlaminar shear သည် 1-3 သို့မဟုတ် 2-3 material planes တွင် သက်ရောက်သည့် ရှပ်အား သို့မဟုတ် ပုံပျက်ခြင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသော တုံ့ပြန်မှုကို ဖော်ပြသည့် ရှပ်ဂုဏ်သတ္တိများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
• ပစ္စည်းသြဒိနိတ်စနစ်သည် စံတွင်ပြထားသည့်ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ပုဆများအတွက် 1၊ 2 နှင့် 3 ကိုအသုံးပြု၍ master material သြဒိနိတ်စနစ်ကို သတ်မှတ်သည့် Cartesian သြဒီနိတ်စနစ်ဖြစ်သည်။
• Nominal value သည် အမည်ဖြင့်သာ တည်ရှိသော တိုင်းတာနိုင်သော ဝိသေသကို မှန်ကန်စွာ ဖော်ထုတ်ရန် ရည်ရွယ်ချက်အတွက် သတ်မှတ်ထားသော တန်ဖိုးတစ်ခုဖြစ်သည်။ အင်္ဂါရပ်အတွက် လက်ခံနိုင်သော အကွာအဝေးကို သတ်မှတ်ရန် အမည်ခံတန်ဖိုးတစ်ခုသို့ သည်းခံမှုကို အသုံးချနိုင်သည်။
• Shear strength သည် သန့်စင်သော shear condition အောက်တွင် ကျိုးသွားချိန်တွင် ပစ္စည်းတစ်ခုမှ သယ်ဆောင်လာသော shear stress ဖြစ်သည်။ ပစ္စည်းတိုင်းအတွက် ပြီးပြည့်စုံသော သန့်စင်သော shear stress condition ကို ထုတ်ပေးနိုင်သည့် စံစမ်းသပ်နည်းလမ်းများ မရှိသော်လည်း အချို့သော စမ်းသပ်နည်းများသည် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ ရည်ရွယ်ချက်အတွက် သီးခြားပစ္စည်းတစ်ခုအတွက် လက်ခံနိုင်ဖွယ် နီးစပ်နိုင်ပါသည်။

စစ်ဆေးမှုလုပ်ဆောင်နေစဉ်တွင် စံနှုန်းတွင်ပေးထားသည့်ပုံတွင် ဇယားကွက်ဖြင့်ပြသထားသည့် အချိုးကျဗဟို V-notches ရှိသော စတုဂံအပြားပုံစံ ကူပွန်ကို အထူးတပ်ဆင်ထားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစမ်းသပ်စက်တစ်ခုထဲသို့ ထည့်ပေးသည်။

နမူနာအား loading effect line တစ်လျှောက် notch ဖြင့် fixture တွင် alignment tool ဖြင့် ထားရှိထားပါသည်။ တပ်ဆင်အား၏ နှစ်ခြမ်းကို တွန်းအားကို စောင့်ကြည့်နေစဉ် စမ်းသပ်စက်ဖြင့် ချုပ်ထားသည်။ ခံစစ်ပိုင်းနှစ်ခုကြားရှိ ဆက်စပ်နေရာရွှေ့ပြောင်းမှုသည် notched နမူနာကို တင်ပါသည်။ နမူနာ၏အလယ် (ထစ်များနှင့်အကွာ) အလယ်တွင် ဦးတည်ထားသော strain gauge ဒြပ်စင်နှစ်ခုကို ပေါင်းခြင်း/အနုတ် 45 ဒီဂရီထောင့်တွင် Loading ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်တွင် ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့်၊ ပစ္စည်း၏ shear တုံ့ပြန်မှုကို တိုင်းတာနိုင်သည်။

ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အချိုးညီညီကွေးညွှတ်ခြင်းကို ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း loading ကို စံပြနိုင်သည် ။ အထစ်များ သည် loading direction တစ်လျှောက်ရှိ shear stress ကို အကျိုးသက်ရောက်စေပြီး၊ notches မပါဘဲ မြင်ရသည်ထက် ပိုတူညီသော ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပေးပါသည်။ ချောမွေ့မှုအတိုင်းအတာသည် material orthotropy ၏လုပ်ဆောင်မှုတစ်ခုဖြစ်သော်လည်း၊ 1-2 လေယာဉ်တွင်စမ်းသပ်သောအခါ အကောင်းဆုံးရလဒ်များကို [0/90]ns အမျိုးအစား laminates များဖြင့်ရရှိခဲ့သည်။

ဤစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းသည် ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများ၊ သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု၊ အရည်အသွေးအာမခံချက်၊ တည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်းနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတို့အတွက် ရိတ်သိမ်းပိုင်ဆိုင်မှုဒေတာကို ထုတ်လုပ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ loading ဝင်ရိုးနှင့် သက်ဆိုင်သော material coordinate system ၏ တိမ်းညွှတ်မှုအပေါ် မူတည်၍ လေယာဉ်အတွင်း သို့မဟုတ် interlayer shear ဂုဏ်သတ္တိများကို အကဲဖြတ်နိုင်ပါသည်။ Shear တုံ့ပြန်မှုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသောကြောင့် အစီရင်ခံရန် လိုအပ်သည့်အချက်များမှာ- ပစ္စည်း၊ ပစ္စည်းပြင်ဆင်မှုနှင့် နေရာချထားမှုနည်းလမ်းများ၊ နမူနာပုံတွဲယူမှု၊ နမူနာပြင်ဆင်မှု၊ နမူနာပုံစံပြုလုပ်မှု၊ စမ်းသပ်ပတ်ဝန်းကျင်၊ နမူနာချိန်ညှိမှုနှင့် ချုပ်ကိုင်မှု၊ စမ်းသပ်မှုအမြန်နှုန်း၊ အပူချိန်တွင် အချိန်၊ ပျက်ပြယ်သောအကြောင်းအရာနှင့် ပမာဏ ရာခိုင်နှုန်းအားဖြည့်တင်းခြင်း။

anisotropic ပစ္စည်းများတွင်၊ နမူနာ၏စမ်းသပ်မှုလေယာဉ်ကို လိုချင်သောပစ္စည်းလေယာဉ် (1-2 သို့မဟုတ် 2-1၊ 1-3 သို့မဟုတ် 3-1၊ 2-3 သို့မဟုတ် 3) သို့ ဦးတည်ခြင်းဖြင့် ဖြစ်နိုင်သည့် ပွတ်ဆွဲလေယာဉ် ခြောက်ခုအနက်မှ အင်္ဂါရပ်များကို ရရှိနိုင်သည်။ စာ-၂)။ မည်သည့်နမူနာအတွက်မဆို ဖြတ်တောက်ထားသော လေယာဉ်တစ်ခုတည်းကိုသာ အကဲဖြတ်နိုင်ပါသည်။ ဤစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းမှ ရရှိနိုင်သော စမ်းသပ်လမ်းညွှန်မှုအင်္ဂါရပ်များ ပါဝင်သည်-

• ဖိစီးမှု/ဖိအား တုံ့ပြန်မှု
• အဆုံးစွန်သောခွန်အား
• အဆုံးစွန်သော strain
• Shear chord elasticity modulus

စမ်းသပ်မှုတွင် အသုံးပြုသည့် ကိရိယာများ ပါဝင်သည်။

• မိုက်ခရိုမီတာများနှင့် ကလစ်ပါများ
• ထောင့်တိုင်းကိရိယာ
• အချင်းဝက် တိုင်းကိရိယာ
• စမ်းသပ်ခြင်းစက် (စမ်းသပ်စက်ခေါင်းများ၊ မောင်းနှင်ယန္တရား၊ အင်အားတိုင်းတာမှု၊ ပန်းကန်ပြား/ဒက်ပတာ၊ တပ်ဆင်မှု)
• ညွှန်ပြသည့် ကိရိယာ (ချိတ်ဆက်ထားသော ခံနိုင်ရည်ရှိမှု ပမာဏကို ရွေးချယ်ခြင်း)
• အေးစက်ခန်း
• ပတ်ဝန်းကျင်စမ်းသပ်ခန်း

ကဏ္ဍအသီးသီးရှိ စီးပွားရေးလုပ်ငန်းများအတွက် စမ်းသပ်ခြင်း၊ တိုင်းတာခြင်း၊ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် အကဲဖြတ်ခြင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများစွာရှိသည့်အနက် ကျွန်ုပ်တို့၏အဖွဲ့အစည်းသည် ကျွမ်းကျင်ဝန်ထမ်းများနှင့် အဆင့်မြင့်နည်းပညာပစ္စည်းများဖြင့် ASTM D5379/ ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ဖြတ်တောက်ရန်အတွက် စံစမ်းသပ်နည်းလမ်းကို တီထွင်ခဲ့သည်။ D5379M-19 V-notched beam method သည် ” standard တွင် သတ်မှတ်ထားသော စမ်းသပ်ဝန်ဆောင်မှုများကို ပေးပါသည်။