ASTM D6641 | AITM1-0008: Combined Loading Compression
Normy ASTM D6641 i Airbus AITM1-0008 opisują badanie na ściskanie z kombinowanym prowadzeniem siły (Combined Loading Compression).
Metoda Combined Loading Compression Verfahren odpowiednia jest w szczególności do badania kompozytowych próbek o dużym przekroju poprzecznym i w badaniach ściskania z jednokierunkowymi laminatami kompozytowymi wzmocnionymi włóknem węglowym o wysokiej wytrzymałości. Część siły ściskającej jest prowadzona wzdłuż mocowania poprzez siły ścinające, reszta poprzez powierzchnie końcowe próbki. Długość próbki do badań jest dokładnie dopasowana do długości wkładek mocujących i jest większa niż w prostych badaniach End Loading Compression. Ze względu na proporcjonalne przyłożenie siły przez powierzchnie końcowe próbki, istnieją wysokie wymagania dotyczące obróbki powierzchni końcowych.
Także norma Norm ISO 14126 opisuje Combined Loading Compression Test na kompozytach (Metoda 2).
Combined Loading Compression według ASTM D6641, AITM1-0008
ASTM D6641 i ISO 14126 Metoda 2 opisuje mechaniczne urządzenie do ściskania, składające się z czterech elementów połączonych kolumnami prowadzącymi. Siła mocowania wytwarzana jest za pomocą 8 śrub, które dokręca się kluczem dynamometrycznym. Urządzenie badawcze z wbudowaną próbką badawczą umieszcza się w maszynie wytrzymałościowej w celu przeprowadzenia badania pomiędzy dwiema płytami ściskającymi.
Dalszy rozwój procesu przedstawiono w normie Airbus AITM1-0008 wydania 2010, która opisuje zarówno Shear Loading, jak także Combined Loading Compression. Przyłożenie siły mocującej opisano jako hydrauliczną zasadę mocowania równoległego. Badania wykazały, że bardziej wiarygodne badania ściskania można uzyskać, jeśli dzięki konstrukcji wkładek mocujących unika się szczytów naprężeń na przejściu pomiędzy swobodną długością mocowania a powierzchniami mocowania. W normie Airbusa zostało to opisane jako „Soft Load Introduction“.
Opatentowane hydrauliczne urządzenie ściskające HCCF, pierwotnie opracowane przez IMA Dresden i dostępne w firmie ZwickRoell, spełnia wymagania normy ASTM D6641. W tym urządzeniu do pomiaru ściskania próbka jest zaciskana za pomocą ręcznie obsługiwanych cylindrów ściskających. Siłę zacisku można płynnie regulować w szerokim zakresie.
Urządzenie badawcze HCCF spełnia wymagania Airbus AITM1-0008 i zostało sprawdzone i zatwierdzone przez Airbus w tym zakresie.
W laboratoriach, które regularnie przeprowadzają próby ściskania, nacisk kładzie się na bardzo dobrą dostępność od przodu, łatwą obsługę i dobre możliwości czyszczenia.
W przeciwieństwie do wszystkich innych popularnych urządzeń do badania ściskania, HCCF jest instalowany w części obciążeniowej maszyny wytrzymałościowej i nie trzeba go usuwać dla każdej nowej próbki do badań. Wystarczy wyjąć badaną próbkę i zacisnąć następną próbkę.
Aby określić ważność próby ściskania poprzez ilościowe określenie nałożonych odkształceń zginających (Percent Bending), metoda Combined Loading Compression wykorzystuje również pomiar wydłużenia za pomocą oddzielnie mierzących tensometrów (DMS) umieszczonych pośrodku po obu stronach. Aby określić wydłużenie ściskające, sygnały z tensometrów są następnie uśredniane.
Jeśli w środku próbki jest wystarczająca wolna długość pomiarowa (≥12,7 mm), w urządzeniu ściskającym HCCF ZwickRoell można zastosować dwustronny, zaciskany ekstensometr Clip-on, jako alternatywę dla tensometrów ze względu na jego dobrą dostępność.
