Apparecchio per la prova di resistenza a fascio curvo (ASTM D6415)

Modello n. WTF-CL (acciaio inox)

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Fig. 1: Mostra del campione standard con il dispositivo di prova e gli adattatori opzionali.

Questo metodo di prova può essere utilizzato per determinare la resistenza a trazione interlaminare di un composito unidirezionale. Il metodo ASTM D6415 (riferimento 1) indica che è destinato a determinare la resistenza delle travi curve di un materiale composito rinforzato con fibre continue.

Il provino a trave curva è costituito da due gambe diritte collegate da una curva a 90 gradi con un raggio interno di 1/4 di pollice, come mostrato nella Fig. 1. Il provino standard è largo 1 pollice e può variare da 0,1 a 0,5 pollici di spessore a seconda del materiale e del laminato da testare. Il provino standard è largo 1 pollice e può avere uno spessore compreso tra 0,1 e 0,5 pollici, a seconda del materiale e del laminato da testare. Una sollecitazione di trazione fuori piano (attraverso lo spessore) si produce nella regione curva del provino quando si sviluppa un momento flettente nel provino mentre viene applicato il carico di compressione.

La Fig. 2 mostra un'attrezzatura senza gli adattatori opzionali, con un campione più spesso installato. Il provino è sostenuto e caricato da cilindri di 3/8 di diametro montati su cuscinetti a sfera. Sia nella parte superiore che in quella inferiore dell'attrezzatura è presente un foro filettato UNF da 1"-14 per il fissaggio alla base e alla testa a croce della macchina di prova. Un'altra vista del dispositivo standard è mostrata nella Fig. 3, per meglio indicare le sue dimensioni.

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Fig. 2: Apparecchio di prova standard con campione installato.

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Fig. 3: Apparecchio standard mostrato con un righello per la scala.

Una forza di compressione viene applicata in controllo di spostamento fino alla formazione di una o più delaminazioni nel provino, come indicato nella Fig. 4, causando la diminuzione della forza applicata. La norma ASTM D6415 fornisce le equazioni necessarie per calcolare la resistenza del provino.

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Fig. 4: Campione fallito

La Fig. 5 mostra uno speciale apparecchio per prove di resistenza a travi curve, progettato con lunghezze di supporto e di carico regolabili. Alcune norme diverse da ASTM specificano altre lunghezze di supporto e di carico, e anche altri diametri dei cilindri di supporto e di carico. Per esempio, Airbus AITM1-0069 (riferimento 2) varia sia la lunghezza della campata che il diametro del cilindro in funzione dello spessore del provino, rendendo quasi obbligatorio un dispositivo regolabile.

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Fig. 5: Apparecchio speciale per prove di resistenza a travi curve con supporto del provino e campate di carico regolabili

Occasionalmente, devono essere testati campioni molto larghi. La Fig. 6 mostra un'attrezzatura con supporto del provino e campate di carico regolabili che è anche in grado di testare provini larghi.

Sebbene non sia uno standard, è stato usato anche l'Angle Bend Test Fixture. Il dispositivo è mostrato in Fig. 7.

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Fig. 6: Apparecchio speciale per provini larghi con campate di carico e supporto regolabili.

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Fig. 7: Apparecchio per prove di piegatura ad angolo

 Ogni gamba del campione di trave curva è bloccata nell'attrezzatura, che viene poi caricata in tensione attraverso i bracci sporgenti, inducendo un momento flettente insieme al carico di trazione.

Fonte di informazioni aggiuntive:

1) Standard ASTM D6415-06 (2013), "Metodo di prova standard per la misurazione della resistenza della trave curva di un composito polimero-matrice rinforzato con fibre", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (pubblicato per la prima volta nel 1999).

 

2) AITM1-0069, Issue 2, "Determinazione del carico di rottura delle travi curve", Airbus S.A.S, Engineering Directorate, Blagnac, Francia, dicembre 2011.