အမေရိကန် စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ပစ္စည်းများအတွက် အသင်း (ASTM) မှ တီထွင်ထားသော ASTM E399 စံနှုန်းသည် 1,6 မီလီမီတာ သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသော အထူရှိသော မောပန်းမှုကြိုတင်ကွဲအက်ထားသော နမူနာများကို အသုံးပြု၍ အဓိကအားဖြင့် linear elastic, plane stress အခြေအနေများအောက်တွင် သတ္တုပစ္စည်းများ၏ ကျိုးပဲ့မှုခံနိုင်ရည်ကို ဆုံးဖြတ်ရန် စမ်းသပ်နည်းလမ်းတစ်ခုကို ဖော်ပြသည်။
ဤနည်းလမ်းတွင် နမူနာများကို ဖြည်းဖြည်းချင်း သို့မဟုတ် အထူး (ရွေးချယ်ထားသော) ကိစ္စများတွင် လျင်မြန်စွာ တိုးလာသည့် အက်ကွဲရွေ့လျားမှုအားကို ခံရသည်။ စမ်းသပ်ကိရိယာ၊ နမူနာဖွဲ့စည်းပုံနှင့် စမ်းသပ်မှုလုပ်ထုံးလုပ်နည်းများ၏ အသေးစိတ်အချက်အလက်များကို ဤစံနှုန်းတွင် ဖော်ပြထားသည်။ စမ်းသပ်ဒေတာကို အသုံးပြု၍ ကျိုးပဲ့မှုခံနိုင်ရည်တန်ဖိုးများကို တွက်ချက်ရန် လုပ်ထုံးလုပ်နည်းနှစ်ခုကို ဖော်ပြထားပါသည်။
၁.၆ မီလီမီတာထက်ပါးပြီး လုံလောက်စွာကြွပ်ဆတ်သော ပစ္စည်းများအတွက် မျက်နှာပြင်ဆန့်နိုင်အားစမ်းသပ်မှုများကို အခြားနမူနာအမျိုးအစားများကို အသုံးပြု၍ ပြုလုပ်နိုင်ပါသည်။ ဤမျှပါးလွှာသော ပစ္စည်းများအတွက် စံစမ်းသပ်နည်းလမ်း မရှိပါ။
ASTM E399 သည် သတ္တုပစ္စည်းများ၏ linear-elastic plane tensile fracture toughness ကိုဆုံးဖြတ်ရန် တီထွင်ထားသော ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသည့် fracture mechanics စံနှုန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်မှုဖြင့်တိုင်းတာသော အခြေခံဂုဏ်သတ္တိမှာ KIc ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် ပြင်းထန်သော tensile stress အောက်တွင် ချွန်ထက်သောအက်ကွဲမှုရှိနေသည့်အခါ သတ္တု၏ မတည်မငြိမ်သောအက်ကွဲကြီးထွားမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိကြောင်းဖော်ပြသည်။
အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုသည် ၎င်း၏ nominal stress သည် ပစ္စည်း၏ ရိုးရာ tensile strength သို့မဟုတ် yield strength ထက်နိမ့်ကျနေသော်လည်း၊ လုံလောက်သော ကြီးမားသော အက်ကွဲကြောင်း သို့မဟုတ် ချို့ယွင်းချက်တစ်ခုရှိနေပါက ကျိုးပဲ့နိုင်သောကြောင့် ကျိုးပဲ့ခြင်းခံနိုင်ရည်သည် အထူးအရေးကြီးပါသည်။
ASTM E399 စံနှုန်းသည် အဓိကအားဖြင့် linear elastic, plane stress အခြေအနေများအောက်တွင် ကျိုးပဲ့ခြင်းခံနိုင်ရည်ကို တိုင်းတာရန် လိုအပ်ချက်များကို သတ်မှတ်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် pre-fatigue crack ပါရှိသော နမူနာတစ်ခုကို အသုံးပြုပြီး ကျိုးပဲ့ခြင်းမဖြစ်ပွားမချင်း အက်ကွဲရွေ့လျားမှုအားကို တိုးမြှင့်ပေးသည်။
ဤစံနှုန်းကို အဓိကအားဖြင့် အက်ကွဲအဖျား၏ ပလတ်စတစ်ဧရိယာသည် သက်ဆိုင်ရာနမူနာအတိုင်းအတာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက လုံလောက်စွာသေးငယ်သည့် သတ္တုပစ္စည်းများအတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ၎င်းက linear elastic fracture mechanics ကို အသုံးပြု၍ ကျိုးပဲ့မှုအပြုအမူကို ဖော်ထုတ်နိုင်စေပါသည်။
ASTM E399 စံနှုန်းသည် KIc ကို လွှမ်းခြုံထားပြီး သတ်မှတ်ထားသော အခြေအနေများအောက်တွင် KIsi ကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် ရွေးချယ်နိုင်သော လုပ်ထုံးလုပ်နည်းတစ်ခုကိုလည်း ပေးပါသည်။
ကျိုးပဲ့မှုခံနိုင်ရည်ရှိမှုဆိုသည်မှာ ပစ္စည်းတစ်ခု၏ အက်ကွဲကြောင်းပျံ့နှံ့မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုကို တိုင်းတာသည့် တိုင်းတာမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ဆွဲဆန့်အားနှင့် ကွာခြားသည်။ ဆွဲဆန့်အားသည် ဆွဲဆန့်အားမတိုင်မီ ပစ္စည်းတစ်ခု မည်မျှခံနိုင်ရည်ရှိနိုင်သည်ကို ဖော်ပြသော်လည်း၊ ကျိုးပဲ့မှုခံနိုင်ရည်ရှိမှုသည် အောက်ပါတို့၏ ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသည်-
ကျိုးပဲ့ခံနိုင်ရည်နည်းသော ပစ္စည်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကျိုးပဲ့မှုခံနိုင်ရည်မြင့်မားသော ပစ္စည်းတစ်ခုသည် ကြီးမားသော အက်ကွဲကြောင်းများကို ကြီးကြီးမားမား ကျိုးပဲ့ခြင်းမရှိဘဲ ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။
KIc သင်္ကေတသည် ပစ္စည်းတစ်ခု၏ မျက်နှာပြင်ဆန့်နိုင်အားကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ဤတန်ဖိုးသည် ထက်မြက်သောအက်ကွဲကြောင်းနှင့် linear-elastic၊ မျက်နှာပြင်ဆန့်နိုင်အားအပြုအမူနှင့် နီးစပ်သောအခြေအနေများကို ကြုံတွေ့ရသည့်အခါ ကြားနေပတ်ဝန်းကျင်တွင် ပစ္စည်း၏ကျိုးပဲ့မှုကို ခံနိုင်ရည်ကို ဖော်ပြပေးသည်။ ဤစံနှုန်းသည် ရည်ရွယ်ထားသော KIc အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်အတွက်၊ အက်ကွဲအဖျားပလတ်စတစ်ဇုန်သည် အက်ကွဲအရွယ်အစား၊ နမူနာအထူနှင့် ကျန်ရှိနေသော ချိတ်ဆက်တစ်ရှူးများနှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် သေးငယ်နေသင့်ကြောင်း သတ်မှတ်သည်။
ဖိအားပါဝင်မှုပမာဏသည် လက်ရှိမျက်နှာပြင်ဖိအားအခြေအနေများအောက်တွင် ပစ္စည်း၏ အရေးပါသောကျိုးပဲ့မှုခံနိုင်ရည်အဆင့်သို့ ရောက်ရှိသောအခါ၊ မတည်မငြိမ်သော အက်ကွဲကြီးထွားမှု ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။
ASTM E399 စံနှုန်းလုပ်ထုံးလုပ်နည်းသည် ယေဘုယျအားဖြင့် အောက်ပါအခြေခံအဆင့်များကို လိုက်နာသည်။
ASTM E399 စံနှုန်းသည် နမူနာပုံစံအမျိုးမျိုးအတွက် လိုအပ်ချက်များကို ပေးထားသည်။ နောက်ဆုံးထွက်ဗားရှင်းတွင် အောက်ပါတို့ အတိအကျပါဝင်သည်။
ရွေးချယ်ထားသော နမူနာဖွဲ့စည်းပုံသည် ပစ္စည်း၊ ရရှိနိုင်သော ပစ္စည်းပမာဏ၊ အစိတ်အပိုင်း ဂျီသြမေတြီနှင့် ဓာတ်ခွဲခန်းလိုအပ်ချက်များပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။
ASTM E399 စံနှုန်း၏ အရေးကြီးဆုံးရှုထောင့်များထဲမှတစ်ခုမှာ နောက်ဆုံးကျိုးပဲ့မှုစမ်းသပ်မှုမပြုလုပ်မီ လုံလောက်သော ထက်မြက်သောအက်ကွဲကြောင်းတစ်ခုဖန်တီးရန်ဖြစ်သည်။ စက်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော အပေါက်သည် သဘာဝအတိုင်းဖြစ်ပေါ်လာသော အက်ကွဲကြောင်း၏ ထက်မြက်မှုနှင့် ဖိအားပါဝင်မှုကို ပြန်လည်ထုတ်လုပ်ရန် မလိုအပ်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ အပေါက်ကို ကျယ်စေပြီး မောပန်းမှုမတိုင်မီ အက်ကွဲကြောင်းတစ်ခုဖန်တီးရန် နမူနာကို ထိန်းချုပ်ထားသော စက်ဝန်းဝန်အားကို ခံရသည်။ ၎င်းသည် ကျိုးပဲ့မှုစက်ပိုင်းဆိုင်ရာစမ်းသပ်မှုများအတွက် ပိုမိုလက်တွေ့ကျသော အက်ကွဲအဖျားအခြေအနေကို ပေးစွမ်းသည်။
ASTM E399 စံနှုန်းတွင် တိုင်းတာမှုများစွာသည် အရေးကြီးပါသည်။
ASTM E399 စံနှုန်းသည် အရေးကြီးပါသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် အက်ကွဲကြောင်းများနှင့် ချို့ယွင်းချက်များပါ၀င်သည့် သို့မဟုတ် ပါဝင်နိုင်ခြေရှိသော ဖွဲ့စည်းပုံများအတွက် ကျိုးပဲ့ခြင်းခံနိုင်ရည်သည် အရေးကြီးသော အင်ဂျင်နီယာဂုဏ်သတ္တိတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤစံနှုန်းသည် ဤဂုဏ်သတ္တိကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် ထိန်းချုပ်ထားပြီး ထပ်ခါတလဲလဲလုပ်ဆောင်နိုင်သော နည်းလမ်းတစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ အသုံးချနယ်ပယ်များတွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-
နှစ်ပေါင်းများစွာ ကျွန်ုပ်တို့၏အဖွဲ့အစည်းသည် ၎င်း၏ အရည်အချင်းပြည့်ဝပြီး အတွေ့အကြုံရှိသောအဖွဲ့နှင့်အတူ ၎င်း၏ဖောက်သည်များ၏ လိုအပ်ချက်များကို နားလည်ခြင်း၊ ၎င်းတို့လိုအပ်သော အဆင့်မြင့်စမ်းသပ်ခြင်းဝန်ဆောင်မှုများကို ပေးအပ်ခြင်းနှင့် စီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်များ တည်ထောင်ခြင်း၊ အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းနှင့် တိုးတက်ကောင်းမွန်အောင်လုပ်ဆောင်ခြင်းတို့တွင် ၎င်းတို့အား ကူညီပေးခဲ့ပါသည်။ ဤမူဘောင်အတွင်း၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ASTM E399 စံနှုန်းနှင့်အညီ စမ်းသပ်ခြင်းဝန်ဆောင်မှုများကိုလည်း ပေးဆောင်ပါသည်။
ရက်ချိန်းယူရန်၊ အသေးစိတ်အချက်အလက်ရယူရန်သို့မဟုတ်အကဲဖြတ်ရန်တောင်းဆိုရန်ကျွန်ုပ်တို့၏ပုံစံကိုဖြည့်ရန်ကျွန်ုပ်တို့အားသင်တောင်းဆိုနိုင်သည်။
