Прочность пластмасс на сдвиг с помощью пуансона (ASTM D732)

Модель № WTF-PT (нержавеющая сталь)

IMG_2828

Рис. 1: Приспособление для испытания на сдвиг пуансона в разобранном виде по стандарту ASTM D732.

Стандарт ASTM D732, впервые опубликованный в 1943 году (ссылка 1), определяет тип испытания на сдвиг с помощью пуансона. Оно предназначено для использования в качестве испытания на отбор и сравнение материалов для пластмасс, выпускаемых в виде листов или формованных дисков. Толщина образцов может варьироваться от 0,050 до 0,500 дюймов. Диск диаметром 1 дюйм выбивается из образца с помощью приспособления, показанного на рис. 1.

Образец имеет форму квадрата 2 дюйма или 2 дюйма в диаметре, в центре которого просверлено отверстие диаметром 7/16 дюйма. Этот образец зажимается между двумя закаленными стальными дисками пуансона, показанного в правом нижнем углу фотографии. Затем нижний конец пуансона помещается в отверстие в опорной плите (слева внизу), а крышка (сверху) крепится болтами, чтобы надежно зафиксировать образец. Когда приспособление опирается на основание испытательной машины, к верхней части пуансона прикладывается сжимающее усилие, чтобы вырезать из образца диск диаметром 1 дюйм.

Сайт сдвиг сила просто рассчитывается как максимальная приложенная сила, деленная на площадь сдвига (окружность пуансона х толщина образца).

Данный метод испытания предназначен для сравнительных испытаний, а не для количественного измерения прочности материала на сдвиг. Как испытание для отбора материалов он имеет преимущества в том, что для него требуется простой образец и используется простая процедура испытания. Однако равномерное состояние напряжения при сдвиге не достигается; на краях пуансона возникает сильная концентрация напряжений. Если требуются расчетные значения прочности при сдвиге, то необходимо либо Ножницы Иосипеску (Ссылка 2) или Рельсовые ножницы с V-образной насечкой (Ссылка 3) рекомендуется метод испытания.

Были разработаны и другие нестандартные методы испытания на сдвиг пуансона сравнительного типа. На следующей фотографии показаны два таких приспособления. В обоих показанных приспособлениях образец в виде бруска прямоугольного сечения просто помещается в паз в основании, и гильотина с плоским дном прижимается к бруску, разрезая его на три части.

прочность пластмасс при сдвиге с помощью пуансона_1

Рис. 2: Альтернативные конфигурации приспособления для сдвига пуансона.

Источники дополнительной информации:

1) Стандарт ASTM D732-10 (2010), "Стандартный метод испытания прочности пластмасс на сдвиг с помощью пуансона", Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Консхокен, Пенсильвания (впервые опубликован в 1943 году).

 

2) Стандарт ASTM D5379-12 (2012), "Стандартный метод испытания на сдвиговые свойства композитных материалов методом V-образной зазубренной балки", Американское общество по испытаниям и материалам, Вест Коншохокен, Пенсильвания (впервые опубликован в мае 1993 года).

 

3) Стандарт ASTM D7078-12 (2012), "Стандартный метод испытания на сдвиговые свойства композитных материалов методом сдвига с V-образным зазубриванием", Американское общество по испытаниям и материалам, Вест Коншохокен, Пенсильвания (впервые опубликован в апреле 2005 года).