ASTM D5379 | ASTM D7078 Ensayos de cizallamiento de entalladura en V en composites
Las normas ASTM D5379 y ASTM D7078 definen métodos de ensayo normalizados para ensayos de cizallamiento en materiales compuestos, que sirven para caracterizar las propiedades de cizallamiento en el plano de las capas en materiales compuestos de fibras unidireccionales y tejidos multidireccionales de 0°/90°.
Teóricamente, cualquiera de los seis planos de cizallamiento posibles se puede analizar por separado. Sin embargo, la fabricación de laminados para la medición de las propiedades de cizalladura puede ser muy compleja y no se suele aplicar habitualmente.
Los laminados con capas de 45° no se pueden medir con los métodos ASTM D5379 y ASTM D7079 , ya que las tensiones estándar en las capas de 45° serían demasiado elevadas y falsificarían los resultados. Los métodos de ensayo con laminados de ±45° se describen en la norma ASTM D3518 (In plane shear test) (ensayo de cizallamiento en el plano).
Objetivo y ámbito de aplicación Probetas ASTM D5379 Iosipescu Test ASTM D7078 Equipos adecuados Descargas Solicite asesoramiento
ASTM D5379 y ASTM D7078: Objetivo y ámbito de aplicación
Tanto la norma ASTM D5379 como la ASTM D7078 especifican métodos de ensayo normalizados para medir las propiedades de cizallamiento de los materiales compuestos reforzados con fibras.
El campo de aplicación prevé los siguientes tipos de laminado:
- Laminados unidireccionales con dirección de fibras a 0° o 90°
- Laminados unidireccionales con el mismo número de capas a 0° y a 90° de dirección de las fibras
- Laminados de tejido con dirección de la trama a 0° o a 90°
- Plásticos rellenos de fibras cortas que tienen las fibras distribuidas de forma aleatoria
Probetas según ASTM D5379 y ASTM D7078
Las probetas definidas en los métodos de ensayo según ASTM D5379 y ASTM D7078, difieren en el tamaño y el tipo de aplicación de la fuerza:
- En el ensayo de cizallamiento con muesca en V (V-Notch Rail Shear Test) según ASTM D7078 , la probeta es más grande para evaluar estructuras de fibra más gruesas, y se sujeta con un dispositivo de sujeción.
- En el ensayo Iosipescu según ASTM D5379, se produce una transmisión de fuerza predominantemente por tracción directa.
La muesca genera una concentración de esfuerzos cortantes en la sección transversal más estrecha, lo que finalmente provoca la fractura. En este plano de cizallamiento, las deformaciones por cizallamiento se miden mediante dos bandas extensométricas dispuestas en ± 45°.
Iosipescu Test ASTM D5379
Ámbito de aplicación:
- Como la probeta para el Iosipescu Shear Test según ASTM D5379 es relativamente pequeña, este método es ideal para mediciones en fibras unidireccionales y de 0°/90° con una estructura de fibras relativamente fina.
Ejecución del ensayo según ASTM D5379:
- El dispositivo de cizallamiento Iosipescu o cizalla Iosipescu se instala en sentido longitudinal. Se coloca sobre un plato de compresión o el travesaño del sistema de ensayos.
- La probeta entallada por ambos lados se coloca en el dispositivo de cizalla. Entre las entallas, bajo carga de compresión se produce una zona libre de esfuerzos. Las fibras deben estar paralelas o transversales a la dirección de carga. La deformación por cizallamiento se mide a través de bandas extensométricas, aplicadas a 45° respecto al plano de cizallamiento.
Valores característicos determinados según ASTM D5379:
- Comportamiento en cizalla
- 0,2% tensión de cizallamiento
- Tensión de cizallamiento máx.
- Módulo de cizallamiento secante
ASTM D7078 V-Notch Rail Shear Test
Ámbito de aplicación:
- En comparación con el método Iosipescu, el ensayo de cizallamiento V-Notch Rail según ASTM D7078 utiliza una probeta más grande que está sujeta por los lados, lo que permite aplicar fuerzas de cizallamiento mayores. Esto también hace que el método sea adecuado para mediciones en laminados fabricados con tejidos más gruesos.
Ejecución del ensayo según ASTM D7078:
- La probeta está diseñada con una entalla en V para la concentración del plano de cizallamiento. Se coloca lateralmente en el dispositivo de cizalla con fuerza de retención. La deformación por cizallamiento se mide a través de dos bandas extensométricas, aplicadas a 45° respecto al plano de cizallamiento.
- La deformación por cizallamiento se genera a través de las dos partes de la herramienta, que se mueven en la dirección de tracción durante la medición. El diseño normalizado de la herramienta no prevé un guiado directo, como en el caso del método Iosipescu.
- Antes del ensayo, las mordazas deberán alinearse de forma exacta mediante los dispositivos de ajuste. El dispositivo de cizallamiento ZwickRoell V-Notch Rail según ASTM D7078 permite el centrado exacto de la probeta mediante los distanciadores fijos suministrados. La alineación de las mandíbulas entre ellas se garantiza con el ajuste de la mandíbula frontal y posterior.
Valores característicos determinados / resultados del ensayo según ASTM D7078:
- Comportamiento en cizalla
- 0,2% tensión de cizallamiento
- Tensión de cizallamiento máx.
- Módulo de cizallamiento secante
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