Приспособления для испытания на сжатие
Методы испытаний на сжатие можно классифицировать по способу введения нагрузки в образец: боковая нагрузка, торцевая нагрузка или комбинированная нагрузка. Для композитных материалов обычно используются стандартизированные методы испытаний из каждой из этих трех категорий. Также показаны дополнительные методы испытаний и принадлежности, используемые при испытании на сжатие композитных материалов, многослойных композитов и других материалов.
Специализированные виды испытаний на сжатие также обычно проводятся для определения чувствительности композитных материалов к надрезам и устойчивости к повреждениям. Испытательные приспособления для этих специализированных видов испытаний на сжатие также включены в комплект.
Стандартные светильники
Приспособление для испытания на сжатие с комбинированной нагрузкой Wyoming является предпочтительным методом испытания на сжатие. Используя как торцевую, так и сдвиговую нагрузку, материалы средней прочности могут быть испытаны без вскрытия с минимальной подготовкой образцов. Относительно компактная конструкция позволяет легче проводить испытания в неамбициозных условиях.
B-2:Модифицированное приспособление для испытаний ASTM D695
Boeing BSS 7260
Хотя этот метод испытания на конечную нагрузку не является стандартом ASTM, он широко используется в сообществе композитных материалов. Прочность на сжатие и модуль упругости могут быть проверены, но требуют отдельных испытаний. При испытании на прочность требуется закладка образцов во избежание дробления концов.
Приспособление IITRI испытывает образец с вкладкой и прямой стороной на сдвиг. Образцы толщиной до 0,6" (15 мм) и 1,5" (38 мм) могут быть испытаны на прочность, модуль упругости и коэффициент Пуассона. Однако приспособление является прочным для размещения нагрузочных блоков весом 95 фунтов/ 43 кг.
B-4:Вайоминг Модифицированное приспособление для испытаний IITRI
Модель № WTF-WI
Подобно стандартному приспособлению IITRI, модифицированное приспособление было разработано для испытания образца с прямыми гранями. Эта модифицированная конструкция была уменьшена для размещения образцов шириной до 0,5" (13 мм) (стандартная ширина для образцов на сжатие), при этом ее вес составляет всего 23 фунта/ 10 кг.
B-5:Приспособление для испытания на сжатие Celanese
Ранее ASTM D3410
Метод Celanese, являвшийся стандартом ASTM в 1975-2003 годах, требует образца с вкладками точной толщины, нагружаемого сдвигом с помощью разъемных конусных захватов. Приспособление довольно легкое, но требует тщательной подготовки образца и склонно к нестабильным результатам, если не проводить испытания с особой осторожностью.
В этой модифицированной конструкции сдвиговая нагрузка на образец с вкладками осуществляется с помощью конических круглых цилиндрических клиновых захватов, что позволяет варьировать допустимую толщину образца. Выравнивающие стержни в линейных подшипниках используются для уменьшения трения и улучшения выравнивания.
Улучшенный по сравнению с оригиналом, немецкий DIN 65 380 Modified Celanese использует конические плоские клиновые рукоятки вместо раздвоенных конических рукояток. В отличие от Wyoming Modified Celanese, в German DIN сохранена внешняя центровочная втулка оригинальной конструкции, которая может скрепиться во время испытания.
Стандарт ASTM D695 рекомендует использовать подпрессовку для испытания цилиндрического образца без опоры. Подпрессовка также может использоваться для обеспечения осевой нагрузки на отдельное испытательное приспособление.
Компания Wyoming Test Fixture поставляет фиксированные и сферические седловые пластины, изготовленные из термообработанной стали 440c. Диаметр пластин обычно составляет 6 дюймов (152 мм), но могут быть поставлены пластины любого диаметра.
Сэндвич-панель слегка зажимается в испытательном приспособлении с обоих концов и подвергается сжимающему усилию, параллельному плоскости панели. Как следует из названия, усилие прикладывается в основном к торцам лицевых листов.
Приспособления для испытаний с насечками
Испытание с надрезом относится к одноосному испытанию композитного ламината с небольшим круглым отверстием под нагрузкой на растяжение или сжатие. В отличие от металлов, концентрацию напряжений и снижение прочности из-за отверстий очень трудно предсказать даже с помощью современных методов анализа методом конечных элементов (FEA). Поэтому для экспериментального определения снижения прочности по-прежнему используются испытания с надрезом.
Впервые разработанный компанией Boeing, этот метод стал самым популярным методом испытаний с открытым отверстием. Образец длиной 12 дюймов и шириной 1,5 дюйма имеет в центре отверстие диаметром 0,25 дюйма. При сдвиге и концевой нагрузке прикладывается сжимающее усилие.
Хотя метод испытания на сжатие с открытым отверстием Northop не так популярен, как метод испытания Boeing, в нем используется образец значительно меньшего размера, что позволяет экономить материал. Отверстие 0,25" является стандартным для обоих испытаний.
Приспособления для испытаний на сжатие после удара
Повреждения от неконтролируемых дефектов давно вызывают озабоченность при работе с хрупкими композитными материалами. Три различные группы (Boeing, Airbus и NASA) разработали методы испытаний для количественной оценки таких повреждений, состоящие из определенного удара с последующим нагружением сжатием в плоскости до разрушения.
В методе Boeing CAI используется (обычно) квазиизотропный ламинат длиной 6", шириной 4" и толщиной около 0,2". Ударное устройство с падающим грузом локально повреждает ламинат, который затем испытывается на разрушение при сжатии. Все четыре края образца во время испытания просто поддерживаются приспособлением.
Метод испытания CAI компании Airbus аналогичен методу компании Boeing, но определяется в единицах S.I. Кроме того, приспособление Airbus включает винты для принудительного прижатия опорных пластин к испытуемому образцу. Однако эффективные граничные условия для образца остаются "просто поддерживаемыми", как и для приспособления Boeing.
Гораздо реже, чем приспособления Boeing или Airbus, используется приспособление NASA CAI, использующее аналогичный метод, но с минимальными размерами образца 10" в длину и 7" в ширину. После удара ширина обрезается до 5". Именно это требование к образцам большего размера послужило толчком к разработке метода CAI компании Boeing.
Хотя они не так широко используются, другие приспособления для испытаний, например, определенные в методах испытаний программы F-22 компании Lockheed Martin, могут быть поставлены по цене, не намного превышающей стоимость более широко используемых приспособлений.
Russian 
English 
Chinese 
German 
French 
Italian 
Japanese 