Enerji salınım oranı G
Fiber kompozit malzemeleri karakterize ederken, enerji salınım oranları kırılma mekanik parametreleri olarak olağanüstü bir rol oynar.
Lamineler arası enerji salınım hızı G, malzeme biliminde ve özellikle kompozit malzemeler alanında, kompozit laminatın ayrı ayrı katmanları arasındaki çatlak yayılımını ölçmek için kullanılan önemli bir rakamdır. Katmanlar arasında bir çatlak oluşturmak için birim alan başına ne kadar enerji gerektiğini gösterir. Bu, çatlak yayılımını ve dolayısıyla yapısal bütünlüğü tahmin etmek ve kontrol etmek için kompozitlerin ve yapıların geliştirilmesine ve değerlendirilmesine yardımcı olduğundan büyük ilgi görmektedir.
Katmanlar arası enerji salınım oranını belirlemek için aşağıdaki test yöntemleri kullanılır:
- ASTM D5528'e göre çift konsol kiriş olarak Mod I (DCB testi) - çatlak yüzeyine / çatlak açıklığına normal çekme yükü nedeniyle çatlak büyümesi
- Mod II genellikle ASTM D7905'e göre ENF testinde (End Notch Flexure) - laminat kesitinde kesme yüklemesi nedeniyle çatlak büyümesi
- Karışık Mod Eğilme Testi (MMB Testi) - Mod I ve Mod II çatlak büyümesinin eşzamanlı olarak incelenmesini sağlar ve böylece malzeme ve yapılarda daha gerçekçi çatlak ilerleme koşullarının simüle edilmesi avantajını sunar; bu, birçok pratik uygulamada Mod I veya Mod II'nin izole olarak değerlendirilmesinden daha önemlidir
Standartlara genel bakış Mod I Mod II Karma Mod I/II İndirmeler Talep edin
Gc enerji salınım oranını belirlemek için standartlaştırılmış yöntemler
Enerji salınım oranını belirlemek için standartlarda tanımlanan test yöntemleri, bir çatlağı tahrik etmek için tanımlanmış bir test numunesine uygulanması gereken çatlak yüzeyi ile ilgili enerji hakkında bilgi sağlar. Sonuç olarak bir laminatın çatlak yayılım hassasiyetini tanımlayan bir değerdir. Ölçüm, stres türüne göre farklılaştırılır:
| Mod I* | Mod II: | Mod II: | Karma Mod I/II | |
|---|---|---|---|---|
| Test kurulumu | Double Cantilever Beam Test (DCB Test) | End Notch Flexure Test (ENF Test) | Calibrated End Loaded Split Test (C-ELS Test) | Mixed Mode Test (MMB-Test) |
| Stres türü |
|
|
|
|
| Normlar |
|
|
|
|
* Mod I en sık kullanılan moddur
Mod I Çift Konsol Kiriş Testi ASTM D5528, ISO 15024, EN 6033
Mode I enerji salınım oranları genellikle ASTM D5528, EN 6033 ve ISO 15024'e göre DCB Testi (Double Cantilever Beam) düzeneği ile gerçekleştirilir. Test prosedürleri ve sonuç değerlendirmeleri, standart uygulamaya bağlı olarak farklılık gösterir.
DCB test numunesi:
- Çift konsol kiriş (DCB) numunesi, serbest uçlarından birbirine bağlanmış iki paralel kirişten (konsol) oluşur. Çift konsol numunesi, laminat düzleminde, örneğin laminasyon sırasında yerleştirilen plastik bir film tarafından oluşturulan bir çatlağa sahiptir.
Test hazırlığı ve test uygulaması:
- Test hazırlığında, yükleme blokları numuneye yapıştırılır. Bunlar Ø 8 mm bağlantı deliği üzerinden çene ağzına
bağlanır. - Çekme kuvveti yükleme blokları aracılığıyla başlatılır. Bu bir çatlak açıklığı yaratır.
- Test sırasında, çatlak açıklığı bir çapraz yol olarak ölçülür ve numune bacaklarında deformasyon miktarı ile düzeltilir. Kullanılan enerji deformasyon yoluyla ölçülen kuvvetin integralinden hesaplanır. Çatlak büyümesi, numunenin yanında görsel olarak izlenir.
- Çatlak uzunluğunun değerlendirilmesi, numunenin işaretlenmiş yan yüzeyi üzerinde büyüteç ile bakan bir operatör tarafından manüel olarak yapılabilir.
- Video kayıt seçeneği ile görsel çatlak izleme, test sürecinin videoda daha sonra hassas bir şekilde değerlendirilmesi yoluyla tekrarlanabilir ölçüm sonuçları sağlar. Bu amaçla, çatlak ilerledikçe numune boyunca hareket eden ve ölçüm sırasında bir film kaydeden dijital büyüteçler kullanılır. Bu film dalga formuyla kare kare arasında senkronize edilir. Şüpheli durumlarda, inceleme daha sonra incelenebilir ve düzeltilebilir.
Web semineri kaydı: G1C-Testi Mod I
Çift Konsol Kiriş (DCB) testinden sonra tabakalar arası enerji salınım oranını G belirlemek için çoğu test standardı, kuvvet, yer değiştirme ve çatlak uzamasının eş zamanlı kaydedilmesini gerektirir. ZwickRoell Video Kayıt Sisteminin ASTM D5528'e göre bir DCB testi için veri kaydetmeyi ve değerlendirmeyi nasıl basitleştirdiğini öğrenin:
- Mod I DCB testi ile Mod II ENF testi arasındaki ayrım (4:04)
- Mod I prosedürü DCT testi için önemli standartlar (5:10)
- DCB testi nasıl çalışır? (5:42)
- DCB test numuneleri ve test hazırlığı (9:08)
- DCB test kurulumu (15:15)
- Test uygulaması – canlı demo (16:21)
- Q&A (31:48)
Mod II Uç Çentik Eğilme (ENF) Testi ASTM D7905, EN 6034
Mode II, kat düzleminde kayma, genellikle ENF testinde (Uç Çentik Eğilmesi) ölçülür.
Mod II gerilmeleri genellikle eğme testlerinin yanı sıra çentikli numunelerle yapılan çekme ve basma testlerinde de oluşturulabilir ve ölçülebilir.
Mod II enerji salınım oranının ölçümü ASTM D7905, EN 6034'te 3 noktalı eğme testi veya daha nadiren 4 noktalı eğme testi olarak gerçekleştirilen bir eğme testi olarak standartlaştırılmıştır. Burada, eğme testinde meydana gelen kayma gerilmeleri çatlağı tahrik etmek için kullanılır.
Test numuneleri SENB (Tek Uçlu Çentik Eğme) olarak etiketlenir, ancak ENF (Uç Çentik Eğme) de yaygın bir terimdir. Sapma ölçümü, travers yolu (rijitlik düzeltmesi) veya merkeze bağlı bir yer değiştirme dönüştürücüsü vasıtasıyla gerçekleştirilir.
Çatlak başlatma noktası maksimum bir kuvvet ile karakterizedir. Ölçümün sonunda, numune sıvı azotta soğutulur ve ardından kırık yüzeylerini ölçmek için tamamen ezilir.
Karışık Mod Eğilme Testi (MMB testi) ASTM D6671
Karışık Mod Eğme testi (MMB testi), Mod I ve Mod II çatlak büyümesinin eşzamanlı olarak incelenmesini sağlar ve böylece malzeme ve yapılarda daha gerçekçi çatlak ilerleme koşullarını simüle etme avantajı sunar; bu, birçok pratik uygulamada Mod I veya Mod II'nin izole olarak değerlendirilmesinden daha önemlidir.
- Karma mod eğme testi (MMB testi) ASTM D6671 standardında açıklanmıştır.
- Tek yönlü laminatlarda karışık modlu eğilme ölçülebilir.
- Çatlak açıklığı (mod I) menteşeler aracılığıyla çekme kuvveti uygulanarak oluşturulur. Tabaka düzlemindeki kayma (Mod II) eğilme gerilimi tarafından oluşturulur. Çatlak açılması ile makaslama arasındaki ilişki, kaldıraç kolundaki kuvvet uygulama noktası ayarlanarak ayarlanır. %100 Mod II yüklemesinden önemli Mod I katmanına kadar değişir.
Enerji salınım oranının belirlenmesine yönelik test prosedürleri hakkında sorularınız mı var?
Test cihazları ve test kurulumu hakkında sektör uzmanlarımızın tavsiyesine mi ihtiyacınız var?
Yardımcı olmaktan mutluluk duyarız!
Şimdi bizimle iletişime geçin veya fiyat teklifi talebinde bulunun
Malzeme testinde lider test yazılımını kullanın
ZwickRoell test yazılımı testXpert şunları sunar:
- Kullanması kolay: Hemen kontrol etmeye başlayın ve maksimum korumayla uzman olun.
- Güvenli ve verimli testler: Güvenilir test sonuçlarından ve maksimum test verimliliğinden yararlanın.
- Esnek Entegrasyon: tüm uygulamalarınız ve süreçleriniz için mükemmel uyum sağlar – sadece daha etkili iş akışı.
- Geleceğe hazır tasarım: Tüm yaşam döngüsü boyunca test yazılımı, geleceğin test görevlerine hazır!