Испытание сэндвич-конструкций по стандарту DIN 53293 — Испытание на изгиб.

Стандарт «DIN 53293 Испытание сэндвич-конструкций — Испытание на изгиб», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), описывает метод определения характеристик изгиба сэндвич-композитов (сэндвич-панелей). Сэндвич-конструкции представляют собой легкие композитные материалы, состоящие из следующих компонентов:

• Обычно используются два тонких, жестких внешних слоя (поверхностные слои или покрытия), изготовленных из таких материалов, как стекловолокнистый пластик, углеволокнистый пластик, алюминий или сталь.
• Между ними находится более толстая и легкая сердцевина, например:
• бальзовое дерево
• Сотовые конструкции (из алюминия, бумаги, арамида или пластика)
• Пенопласт (например, полиуретан, ПВХ или алюминиевая пена)

Эти материалы широко используются в отраслях промышленности, где критически важно высокое соотношение твердости к весу, в том числе:

• Авиация и космос
• Автомобильный и железнодорожный транспорт
• Денизджилик uygulamalari
• Строительство и отделка (например, фасадные панели, рефрижераторные грузовики)
• Ветровая энергия (лопасти ротора)
• Спортивное оборудование

Согласно стандарту DIN 53293, испытания на изгиб позволяют оценить основные механические свойства сэндвич-панелей под изгибающей нагрузкой. В результате этих испытаний получаются следующие данные:

• Жесткость на изгиб (изгибная жесткость)
• Максимальный изгибающий момент или несущая способность до разрушения
• Девиантное поведение
• Виды разрушения (например, образование складок на поверхностном слое, проскальзывание сердцевины, сжатие/растяжение поверхностного слоя, расслоение слоев или вдавливание под воздействием нагрузки)

Этот тест особенно полезен для контроля качества, сравнения материалов, проверки конструкции и исследований в области легких конструкций.

Стандарт DIN 53293 определяет четырехточечный тест на изгиб. Эта конфигурация предпочтительнее трехточечного изгиба для сэндвич-материалов, потому что:

• Это создает постоянный изгибающий момент между внутренними точками приложения нагрузки.
• Это минимизирует касательные напряжения в центральной области.
• По сравнению с трехточечной установкой, это уменьшает локальные эффекты (вдавливание) под точками приложения нагрузки.

Типичная конфигурация выглядит следующим образом:

• Прямоугольный испытательный образец (размеры определены в стандарте и обычно зависят от толщины стержня и ожидаемого прогиба).
• Оно поддерживается двумя внешними точками.
• Нагрузка симметрично распределена в двух внутренних точках.
• Испытание обычно проводится в полустатических условиях до разрушения или достижения определенного предела деформации.

Результаты обычно включают следующее:

• Кривая зависимости нагрузки от деформации
• Кажущаяся жесткость на изгиб (эквивалентная жесткость на изгиб)
• Критические значения нагрузки
• Тип наблюдаемого перелома

К стандарту DIN 53293 относятся следующие стандарты:

• Описанный метод аналогичен, но не идентичен стандарту «ASTM C393 Стандартный метод испытаний для определения характеристик сдвига сердцевины сэндвич-конструкций методом изгиба балки».
• К соответствующим испытаниям на изгиб для обычных пластмасс или пластмасс, армированных волокном, относятся стандарты DIN EN ISO 178 (трехточечный изгиб) или ISO 14125.
• В некоторых случаях (например, при производстве армированных волокном панелей) стандарт DIN 53293 используется совместно со стандартами DIN EN ISO 14125 или EN ISO 178 или в сравнении с ними.

Даже спустя годы после публикации стандарт DIN 53293 по-прежнему используется в качестве эталонного в технической литературе, испытательных лабораториях и сертификации продукции, особенно в Европе, для сэндвич-панелей, используемых в транспорте и строительстве.

Вкратце, стандарт DIN 53293 включает метод определения поведения сэндвич-конструкций при изгибе, особенно сэндвич-панелей. Этот метод применяется для оценки жесткости, прочности и характера разрушения сэндвич-композитов под нагрузкой.

Сэндвич-структуры обычно состоят из трех слоев:

• Верхний слой: это тонкий и прочный несущий слой.
• Нижняя поверхность: обеспечивает сопротивление изгибу вместе с верхней поверхностью.
• Сердцевина: легкая, толстая, обычно имеет сотовую или пенопластовую структуру.

Такая конструкция обеспечивает высокую жесткость на изгиб при малом весе.

Целью данного метода испытаний является определение следующих параметров:

• Прочность на изгиб
• Модуль упругости при изгибе
• Максимальная грузоподъемность
• Тип разрушения (поверхностное разрушение, разрушение керна, расщепление и т. д.)

Обычно тестирование проводится с использованием универсальной испытательной машины. Процесс тестирования, по сути, включает следующие этапы:

• Подготовка образцов: Подготавливаются прямоугольные образцы определенных размеров. Указывается толщина образца и тип керна.
• Метод нагружения: Может применяться трехточечное или четырехточечное испытание на изгиб. Оно проводится с контролем нагрузки или с контролем перемещения.
• Измерения: Были проведены следующие измерения:
• Приложенная сила
• Смещение средней точки
• Максимальная нагрузка в момент разрушения

Также определяются следующие параметры:

• Прочность на изгиб: максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения.
• Жесткость на изгиб: сопротивление панели изгибу. Толщина сердцевины существенно влияет на это значение.
• Анализ характера повреждений:
• Разрушение поверхностного слоя при растяжении
• Растяжение связок со стороны давления
• Сдвиговое разрушение ядра
• Разделение поверхности и ядра (расслоение)

Стандарт DIN 53293 используется, в частности, в следующих отраслях:

• Авиация и космос
• автомобильный
• морской
• Конструкция (композитные фасадные панели)
• Лопасти ветряной турбины

Поскольку сэндвич-конструкции представляют собой легкие, но при этом высокопрочные системы, испытание на изгиб, описанное в этом стандарте, считается важным. Это испытание имеет решающее значение, потому что...

• Это обеспечивает проверку проектных решений.
• Оно контролирует качество продукции.
• Это позволяет проводить сравнение материалов.
• Это обеспечивает доступ к данным, имеющим критически важное значение для безопасности.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 53293.