Obiettivo della prova
Questo valore caratteristico viene definito come l'energia per unità di superficie necessaria alla propagazione della cricca su una distanza conosciuta. Il risultato è un valore che descrive la sensibilità della propagazione della cricca di un laminato.
Durante la misurazione viene fatta una distinzione tra i vari tipi di applicazione del carico.
- Mode I: Opening mode
- Mode II: Sliding mode
- Mode III: Tearing mode.
Per la misurazione del tasso di rilascio di energia viene usato soprattutto il Modo I, descritto nelle normative ISO, ASTM e EN . Attualmente non ci sono normative per il Modo III.
La normativa ASTM descrive un metodo misto: una combinazione tra il Modo I e il Modo II in proporzioni variabili.
| Mode I* | Modo II | Modo II | Mixed mode I/II | |
|---|---|---|---|---|
| Configurazione di prova | Test Double cantilever beam (test DCB) | Test End notch flexure (test ENF) | Test Calibrated end loaded split (test C-ELS) | Test mixed mode (Test MMB) |
| Tipo di carico |
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| Normative |
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* Mode I: il metodo più usato
Modo I - Misurazione con dispositivo per prove DCB
- Secondo il Modo I si utilizzano i provini DCB
- Il provino usato presenta una cricca in direzione del piano, che può essere generata inserendo un film polimerico all'interno del prodotto durante la laminazione
- Il carico può essere applicato attraverso blocchi di carico adesivi, cerniere o supporti speciali bloccati nella fessura
- Durante la prova, l'apertura della cricca viene misurata tramite la corsa della traversa e corretta per la quantità di deformazione del provino. L'energia impiegata viene calcolata tramite l'integrale della forza sulla deformazione. La propagazione della cricca viene registrata visivamente sul lato del provino
- La lunghezza della cricca può essere calcolata manualmente dall'operatore, il quale riesce a vedere il lato segnato del provino con una lente di ingrandimento. Per ottenere una migliore tracciabilità della misurazione, vengono utilizzate lenti di ingrandimento digitali guidate lungo il provino in fase di avanzamento della cricca, con annessa registrazione video della misurazione
- Questo video è sincronizzato fotogramma per fotogramma con la curva della prova, in questo modo il test può essere verificato dopo il completamento ed eventualmente corretta
- Le procedure di prova e le valutazioni dei risultati differiscono a seconda delle normative applicate
- Le normative sono le seguenti: ISO 15024, ASTM D5528, AITM 1-0005, AITM 1-0053, Boeing BSS 7273, CRAG Metodo 600, NASA metodo RP 1092 ST-5, ESIS TC 4, prEN 6033 (ritirata).
Registrazione webinar: Test G1C - Mode I
Per determinare il tasso di rilascio di energia interlaminare G1c secondo la prova double cantilever beam (DCB), la maggior parte degli standard di prova richiede la registrazione sincrona di forza, spostamento ed espansione della cricca. Scopri come il sistema di registrazione video ZwickRoell semplifica la registrazione e la valutazione dei dati per una prova DCB secondo la norma ASTM D5528:
- Distinzione tra il test DCB Mode I e il test ENF Mode II (4:04)
- Standard importanti per il test DCT Mode I (5:10)
- Come si svolgono le prove di DCB? (5:42)
- Preparazione del provino e del test DCB (9:08)
- Configurazione test DCB (15:15)
- Eseguire il test - live demo (16:21)
- Q&A (31:48)
Modo II – Misurazione con dispositivo per prove SENB/ENF
Secondo il Modo II, i carichi possono essere applicati e misurati tramite le prove di flessione, trazione e compressione con provini intagliati.
La misurazione dell'indice di rilascio di energia del Modo II è standardizzata come prova di flessione. Le sollecitazioni di taglio che si verificano durante i test di flessione vengono utilizzate per propagare la cricca. I provini vengono chiamati SENB (Single End Notch Bending), un altro termine usato comunemente è ENF (End Notch Flexure). La deflessione viene misurata dalla corsa della traversa o per mezzo di un trasduttore di spostamento applicato centralmente.
Il punto iniziale di rottura è caratterizzato da una forza massima. Alla fine della misurazione il provino viene raffreddato con nitrogeno liquido e, in seguito, rotto completamente per misurare la frattura della superficie.
Mixed Mode Bending (MMB)
Il "Mixed Mode Bending" può essere utilizzato per le prove su laminati unidirezionali. Il Modo I e il Modo II vengono combinati, per cui la posizione della staffa di carico finale determina i rapporti corrispondenti dei due metodi.
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