ASTM D5379/D5379M-19 Standardtestmetod för skjuvegenskaper hos kompositmaterial med V-Notched Beam Method

ASTM D5379/D5379M-19 Standardtestmetod för skjuvegenskaper hos kompositmaterial med V-Notched Beam Method

Standarden ”ASTM D5379/D5379M-19 Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by V-Notch Beam Method” , utvecklad av American Society for Testing and Materials (ASTM) , beskriver en testmetod som täcker skjuvegenskaperna hos kompositmaterial förstärkta med högmodulfibrer. Kompositmaterialen är begränsade till kompositer förstärkta med kontinuerliga fibrer eller stapelfibrer i följande materialformer:

ASTM D5379/D5379M-19 Standardtestmetod för skjuvegenskaper hos kompositmaterial med V-Notched Beam Method

  • Laminat bestående av laminat med endast enkelriktade fibrer och med fiberriktning orienterad parallellt eller vinkelrätt mot belastningsaxeln.
  • Laminat som enbart består av vävda filamentlaminat med varpriktningen orienterad parallellt eller vinkelrätt mot belastningsaxeln.
  • Laminat som enbart består av enkelriktade fibrösa laminat och som innehåller lika många lager orienterade vid 0 och 90 grader i en balanserad och symmetrisk stapling, med 0 graders riktning orienterad parallellt eller vinkelrätt mot belastningsaxeln.
  • Kortfiberförstärkta kompositer där majoriteten av fibrerna är slumpmässigt fördelade.

Detta skjuvtestningskoncept utvecklades ursprungligen utan hänvisning till fiberorientering för användning på isotropa material som metaller eller keramik.

Standarden ” ASTM D3878-23 Standardterminologi för kompositmaterial” definierar termer relaterade till högmodulfibrer och deras kompositer. Standarden ”ASTM D883-22 Standardterminologi för plaster” definierar termer relaterade till plaster. Standarden ”ASTM E6-23a Standardterminologi för mekaniska provningsmetoder” definierar termer relaterade till mekanisk provning. Standarden ”ASTM E456-13 Standardterminologi för kvalitet och statistik” definierar termer relaterade till statistik. Vid eventuella konflikter mellan termer har ASTM D3878-23 företräde framför de andra standarderna. Dessutom gäller även följande termer och definitioner som är specifika för denna standard:

  • In-plane cutting är någon av de skärfunktioner som beskriver responsen till följd av en skärkraft eller deformation som appliceras på 1-2 materialplan.
  • Interlaminär skjuvning är vilken som helst av skjuvningsegenskaperna som beskriver responsen till följd av en skjuvkraft eller deformation som appliceras på 1-3 eller 2-3 materialplan.
  • Materialkoordinatsystemet är ett kartesiskt koordinatsystem som definierar huvudmaterialets koordinatsystem, med hjälp av 1, 2 och 3 för axlarna som visas i figuren i standarden.
  • Nominellt värde är ett värde som tilldelas i syfte att korrekt identifiera en mätbar egenskap som endast existerar i namnet. Toleranser kan tillämpas på ett nominellt värde för att definiera ett acceptabelt område för funktionen.
  • Skjuvhållfasthet är skjuvspänningen som bärs av ett material vid brottögonblicket under rent skjuvtillstånd. Det finns inga standardtestmetoder som kan ge ett perfekt rent skjuvspänningstillstånd för varje material, men vissa testmetoder kan vara acceptabelt nära för ett visst material för ett speciellt tekniskt ändamål.

Medan testet utförs laddas en materialkupong i form av en rektangulär platt remsa med symmetriska centrala V-skåror, som visas schematiskt i figuren i standarden, i en mekanisk testmaskin med en speciell fixtur.

Provet placeras i fixturen med skåran längs belastningseffektlinjen med hjälp av ett inriktningsverktyg som refererar till fixturen. De två halvorna av fixturen kläms fast av en testmaskin medan kraften övervakas. Den relativa förskjutningen mellan de två fixturhalvorna belastar det skårade provet. Genom att placera två töjningsgivare orienterade i mitten av provet (bort från skårorna) och längs belastningsaxeln i en plus/minus 45 graders vinkel mot belastningsaxeln, kan materialets skjuvrespons mätas.

Belastningen kan idealiseras som asymmetrisk böjning som visas i skjuv- och böjmomentdiagrammen i figuren. Skårorna påverkar skjuvspänningen längs belastningsriktningen, vilket ger en jämnare fördelning än vad som skulle kunna ses utan skårorna. Även om graden av jämnhet är en funktion av materialortotropi, erhölls de bästa totala resultaten vid testning i 1-2-planet med laminat av typ [0/90]ns.

Denna testmetod är utformad för att producera skjuvningsegenskaper för materialegenskaper, forskning och utveckling, kvalitetssäkring och strukturell design och analys. Beroende på orienteringen av materialkoordinatsystemet i förhållande till belastningsaxeln, kan skjuvegenskaper i planet eller mellan skikten utvärderas. Faktorer som påverkar skjuvsvar och därför behöver rapporteras är: material, materialberedning och placeringsmetoder, provstaplingsordning, provberedning, provkonditionering, testmiljö, provinriktning och grepp, testhastighet, tid vid temperatur, hålrumsinnehåll och volym procentuell förstärkning.

I anisotropa material kan egenskaper erhållas i vilket som helst av sex möjliga skjuvplan genom att orientera provets testplan mot det önskade materialplanet (1-2 eller 2-1, 1-3 eller 3-1, 2-3 eller 3 -2). Endast ett enda skärplan kan utvärderas för något prov. Testriktningsfunktioner som kan erhållas från denna testmetod inkluderar:

  • Skjuvspänning/töjningsrespons
  • yttersta styrkan
  • yttersta påfrestningen
  • Skjuvkordas elasticitetsmodul

Utrustning som används i testerna inkluderar:

  • Mikrometrar och bromsok
  • vinkelmätare
  • Radiemätare
  • Testmaskin (testa maskinhuvuden, drivmekanism, kraftmätare, plattor/adapter, fixtur)
  • Töjningsindikeringsanordning (val av ansluten motståndstöjningsmätare)
  • luftkonditionering rum
  • Miljötestkammare

Bland de många test-, mätnings-, analys- och utvärderingsstudier som genomförts för företag inom olika sektorer, har vår organisation, med sin utbildade och sakkunniga personal och avancerad teknisk utrustning, utvecklat standardtestmetoden för skäregenskaper hos kompositmaterial med ASTM D5379/ D5379M-19 V-notched beam-metoden Den tillhandahåller också testtjänster som definieras i "standarden.

WhatsApp