시험의 목적
이 물성값은 알려진 거리에 걸쳐 균열을 전파하는 데 필요한 표면의 단위당 에너지로 정의됩니다. 그 결과는 라미네이트의 균열 전파 감도를 설명하는 값입니다.
측정 중에는 하중 적용의 유형 사이에 차이가 발생합니다.
- Mode I: 균열 개구부
- Mode II: 면내 전단
- Mode II: 라미네이트 면으로의 비틀림 하중 전달
Mode I에서의 에너지 방출률 측정이 가장 많이 사용되며, 특히, ISO, ASTM, EN 표준에 설명되어 있습니다. 현재 Mode III 표준은 없습니다.
ASTM은 Mode I과 Mode II를 가변 모드 비율로 결합한 혼합 모드 방법을 설명합니다.
DCB 시험 장비의 Mode I 측정
- Mode I 에너지 방출률은 일반적으로 DCB(이중 캔틸레버 빔) 시편으로 측정됩니다.
- 여기에 사용되는 시편에는 면내 방향으로 균열이 있습니다. 예를 들어, 적층(lamination) 중 삽입된 플라스틱 포일에 의해 전파된 균열이 있을 수 있습니다.
- 접착된 하중 블록, 경첩, 또는 틈새에 클램핑된 특수 마운트를 통해 하중이 가해질 수 있습니다.
- 시험 중 균열 개구부는 크로스헤드 이동으로 측정되고, 시편 다리 변형의 양에 따라 수정됩니다. 도입된 에너지는 변형을 통해 측정된 힘을 적분하여 산출합니다. 균열 전파는 시편 측면에 시각적으로 기록됩니다.
- 균열 길이는 확대경을 이용하여 시편 측면의 표시된 쪽을 볼 수 있는 기계 조작자가 수동으로 계산할 수 있습니다. 측정 추적성을 높이기 위해, 균열이 전파될 때 시편을 따라 안내되고 측정 영상을 기록하는 디지털 확대경이 사용됩니다.
- 이 영상은 시험 곡선과 프레임별로 동기화됩니다. 즉, 시험이 완료된 후 시험을 검증하여 필요한 경우 수정할 수 있습니다.
- 시험 시퀀스와 평가는 사용 표준에 따라 다릅니다.
- 표준은 다음과 같습니다. ISO 15024, ASTM D5528, AITM 1-0005, AITM 1-0053, Boeing BSS 7273, CRAG Method 600, NASA method RP 1092 ST-5, ESIS TC 4, prEN 6033 (철회)
Mode II – SENB/ENF 시험 장비에서 측정
Mode II 하중은 노치 시편을 이용하는 인장 및 압축 시험과 굴곡 시험에서 적용 및 측정할 수 있습니다.
Mode II 에너지 방출률 측정은 굴곡 시험으로 표준화되었습니다. 굴곡 시험에서 발생한 전단 응력은 균열을 전파하는 데 사용됩니다. 이 시편들은 SENB(단일 단부 노치 굽힘)로 표시되지만, ENF(단부 노치 굴곡)도 일반적으로 사용되는 용어입니다. 편향은 크로스헤드 이동(강성에 맞게 수정하여)을 통해 또는 가운데 부착된 변위 트랜스듀서를 이용하여 측정됩니다.
균열진전점의 특징은 최대 힘입니다. 측정이 끝나면 시편을 액체 질소에 식힌 후, 완전히 파괴하여 파괴 표면을 측정합니다.
