Durchzugsfestigkeit des Befestigungselements (MIL-STD-1312-8A)

Modell Nr. WTF-PS (Edelstahl)

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Abb. 1: Demontierte Vorrichtung mit gezeigter Ober- und Unterhälfte.

Dieses Prüfverfahren, wie in MIL-STD-1312-8A (Referenz 1) definiert, war ursprünglich für die Bestimmung der Zugfestigkeit von Verbindungselementen vorgesehen. Die Anwendung wurde jedoch auf die Durchzugsfestigkeit erweitert, d. h. auf die Festigkeit der Platten, die das Befestigungselement zusammenhält. Speziell die Durchzugseigenschaften von mechanisch befestigten Verbundplatten (Verbindungen) wurden in MIL-HDBK-17 (Referenz 2) standardisiert.

Es gibt eine Reihe von Vorrichtungskonfigurationen, die verwendet werden. Eine häufig verwendete Konfiguration, die in Referenz 1 angegeben ist, wird in Abb. 1 gezeigt.

Der Prüfling besteht aus zwei quadratischen 1,5-Zoll-Platten, die in der Mitte durch das gewünschte zu prüfende Befestigungsmittel verbunden sind. Die Platten sind um 45 Grad zueinander gedreht, so dass alle acht Ecken einzeln freigelegt sind. Die beiden Stifte und Indexierungslöcher, die auf dem Foto zu sehen sind, sorgen für die korrekte Rotationsausrichtung der beiden Hälften des Spannzeugs. Die untere Hälfte der Vorrichtung berührt die vier Ecken der oberen Platte und die obere Hälfte der Vorrichtung berührt die vier Ecken der unteren Platte. Wenn eine Druckkraft auf die montierte Vorrichtung ausgeübt wird, wird das Befestigungselement auf Zug belastet. Die Kraft, die erforderlich ist, um das Befestigungselement durch eine Platte zu ziehen, ist das gewünschte Ergebnis. Einzelheiten zu den Tests finden Sie in Referenz 1.

Die obige Halterung ermöglicht die Verwendung eines einfachen Prüfkörpers, der nur ein (Befestigungs-)Loch in jeder Platte benötigt. Es sind auch andere Vorrichtungskonfigurationen verfügbar, die Probenplatten verschiedener Größen verwenden. Diese Vorrichtungen erfordern in der Regel mehrere Löcher in jeder Probenplatte, was die Herstellung der Probe zusätzlich erschwert. Zwei solcher Vorrichtungen werden in den Referenzen 1 bzw. 2 vorgestellt.

Das in Abb. 2 rechts dargestellte Spannzeug nach ASTM D7332, Verfahren A, ist ein solches Beispiel. Man beachte, dass die Probe etwas größer ist und vier Löcher in jede Platte gebohrt werden müssen, damit die Pfosten des Spannzeugs hindurchgeführt werden können

Verbindungselement-Durchzugskraft_1

Abb. 2: Vorrichtungen für Durchzugsprüfungen an Befestigungselementen mit den entsprechenden Proben: MIL-STD-8A-Vorrichtung auf der linken Seite und ASTM D7332, Verfahren A-Vorrichtung auf der rechten Seite.

Quelle für zusätzliche Informationen:
1) MIL-STD-1312-8A, "Fastener Test Methods, Method 8 - Tensile Strength," Department of Defense, Washington, DC, Oktober 1984.

 

2) MIL-HDBK-17-1E, Polymer Matrix Composites, Volume 1 - Guidelines for Characterization of Structural Materials, 1997, S. 7-36 bis 7-44.