Northrop Open-Hole Prüfvorrichtung (NAI-1504C)

Modell Nr. WTF-NH (Edelstahl)

IMG_3460

Abb. 1: Zusammengebaute Northrop Open-Hole Compression Test Fixture mit installierter Probe.

Die Northrop Open-Hole Compression Test Fixture wurde von der Northrop Corporation entwickelt. Sie ist in der Northrop-Spezifikation NAI-1504C beschrieben (siehe Referenz 1). Die ungetabte Probe ist 3 Zoll lang, 1 Zoll breit und je nach Material und Aufbau unterschiedlich dick. Die Northrop-Spezifikation empfiehlt in verschiedenen Fällen Dicken von 0,125 Zoll bis 0,250 Zoll. Die Standardprobe enthält in der Mitte ein Loch mit einem Durchmesser von 0,25 Zoll, obwohl die Vorrichtung auch erfolgreich für Druckprüfungen ohne Löcher verwendet wurde, sofern keine Quetschungen an den Enden auftreten.

Diese Vorrichtung ist ein brauchbares Konkurrenzprodukt zur bekannteren Boeing Open-Hole Compression Test Fixture, Wyoming Test Fixtures, Inc. Modell WTF-OH (siehe Abschnitt C-1), das eine ASTM-Norm ist (siehe Referenz 2). Bei der Northrop-Methode wird ein viel kleinerer Probekörper verwendet, wodurch das Prüfmaterial geschont wird, während bei der Boeing-Version ein viermal so langer und fünfzig Prozent breiterer Probekörper verwendet wird, d. h. 12 Zoll lang und 1,50 Zoll breit.

Der Northrop Open-Hole Compression Test Probekörper wird in der in Abb. 1 gezeigten Vorrichtung direkt bis zum Versagen auf Druck belastet, wobei der Probekörper von einem Ende der Vorrichtung zum anderen reicht und mit ihr bündig ist. Die Vorrichtung stützt den Probekörper im Wesentlichen durchgehend auf beiden Seiten ab, wobei Aussparungen für die Aufnahme von Dehnungsmessstreifen und deren Zuleitungen vorgesehen sind (siehe Abb. 2 unten mit einer teilweise montierten Vorrichtung). Der Prüfling wird zwischen den vier Hauptauflageblöcken eingespannt, die paarweise miteinander verschraubt sind, wobei zwischen dem oberen und dem unteren Paar ein kleiner Spalt (0,1") besteht. Diese Baugruppe wird dann leicht zwischen äußere Halteplatten geklemmt, die wie gezeigt mit Flügelmuttern befestigt werden, um die axiale Ausrichtung der Baugruppe beizubehalten. Die zusammengebaute Vorrichtung wird mit der montierten Probe zwischen flachen Platten in einer Prüfmaschine platziert und bis zum Versagen auf Druck belastet.

IMG_3464

Abb. 2: Teilweise montierte Northrop Open-Hole Compression Test Fixture.

Die Ergebnisse von Northrop Open-Hole Compression Tests wurden normalerweise nicht direkt mit den Ergebnissen von Boeing Open-Hole Compression Tests verglichen, da die Probenbreiten unterschiedlich sind, obwohl ein Loch mit einem Durchmesser von 0,25 Zoll für beide Testmethoden Standard ist. In Referenz 3 werden jedoch die Ergebnisse für Northrop-Proben mit einer Breite von 1 Zoll und 1,5 Zoll mit den Ergebnissen der Boeing-Vorrichtung sowohl für Scher- als auch für Endbelastungen verglichen, was darauf hindeutet, dass die beiden Prüfmethoden vergleichbare Ergebnisse liefern. Eine weitere Diskussion ist in Referenz 4 zu finden.

Quellen für zusätzliche Informationen:

1) Northrop-Spezifikation NAI-1504C, "Open Hole Compression Test Method", Northrop Corporation, Hawthorne, Kalifornien, Mai 1988.

2) ASTM Standard D6484-09 (2009), "Open-Hole Compressive Strength of Polymer Matrix Composite Laminates", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (Erstausgabe 1999).

3) S.L. Coguill und D.F. Adams, "A Comparison of Open-Hole Compression Fixtures by Experimental Evaluation", Proceedings of the 45th International SAMPE Symposium and Exhibition, Long Beach, Kalifornien, Mai 2000, S. 1095-1105.

4) D.F. Adams, "Open Hole Compression Testing"," Hochleistungs-Verbundwerkstoffe, März 2005, S. 12-13.