Приспособление для испытания на сдвиг рельсов с V-образным вырезом (ASTM D7078)

Модель № WTF-NR (нержавеющая сталь)

IMG_2789

Рис. 1: Приспособление для испытания рельса с V-образным надрезом на сдвиг со стандартным образцом с V-образным надрезом (вверху в центре).

Стандартный образец ASTM D7078 для сдвига рельса с V-образным надрезом имеет длину 3,0 дюйма (такую же, как и стандартный образец Iosipescu), но ширину 2,20 дюйма (против 0,75 дюйма для стандартного образца ASTM D5379 Iosipescu), что приводит к значительно большему сечению между надрезами (ширина 1,20 дюйма против 0,45 дюйма). Соотношение глубины и ширины надрезов образца 0,227 аналогично соотношению 0,200 для стандартного образца Iosipescu, что позволяет сохранить геометрию манометрического сечения.

IMG_2791

Рис. 2: Приспособление для испытания на сдвиг рельса с V-образным надрезом (ASTM D7078).

Приспособление для испытания захватывает образец длиной 1,0 дюйма вдоль каждого конца образца. То есть, образец захватывается до вырезов, в результате чего между захватами остается незахваченный участок образца длиной 1,0 дюйм. Приспособление поставляется с резьбовыми отверстиями в каждой половине приспособления для присоединения к испытательной машине. Дополнительные адаптеры, такие как стандартная шпилька диаметром 1,25 дюйма с отверстием под поперечный штифт диаметром 0,50 дюйма (Инстрон тип Dm), показанный на рис. 1-3, может быть поставлен для сопряжения с испытательной машиной заказчика.

На рис. 1 и 2 слева показан вырез в нижнем узле захвата. Этот вырез позволяет устанавливать образцы без необходимости снимать приспособление с испытательной машины, что иногда желательно, например, при проведении испытаний при повышенной температуре или криогенных испытаний.

IMG_2782

Рис. 3: Собранное приспособление для испытания рельса с V-образным вырезом на сдвиг.

К каждому приспособлению прилагается пара распорок для установки образцов (оснастка), показанных на рис. 4. Эти прокладки также показаны в крайнем левом углу на рис. 1. Эти установочные прокладки используются для центрирования вырезов образца между направляющими во время установки и оказались очень полезными для пользователей данного испытательного приспособления. После завершения установки образцов установочные приспособления удаляются.

IMG_2771

Рис. 4: Использование установочных распорок (оснастки), используемых для центрирования образца.

Также могут быть разработаны и изготовлены приспособления для сдвига рельсов с V-образным вырезом специальной конфигурации. На рис. 5 показано специально разработанное приспособление с регулируемой шириной сечения. Также могут быть изготовлены нерегулируемые приспособления для нестандартной (фиксированной) ширины сечения.

приспособление для испытания на сдвиг v-ножниц_3

Рис. 5: Специальное приспособление для испытаний с регулируемой шириной сечения для испытания образцов с переменной (увеличенной) шириной сечения.

An Adjustable Combined Loading V-Notched Rail Shear test fixture has been developed.  This fixture is shown in comparison to the standard V-Notched Rail Shear Test Fixture in Fig 6. Note that the depth of the cavity in which the specimen is gripped has been increased from 1 in. to 2 in. in the Combined Loading Shear test fixture (left) to provide greater surface area and edge distance for specimen loading. Whereas the standard V-Notched Rail Shear specimen is 3 in. x 2.2 in. as shown above in Fig. 4, the Combined Loading Shear specimen is 5 in. x 2.2 in. However, the size and shape of the central notched test section of the specimen is the same for the two test configurations.

CLSSideBySide2

Fig. 6:  Adjustable Combined Loading Shear (CLS) Test Fixture (left) shown with the standard V-Notched Rail Shear Test Fixture (right).

The adjustable Combined Loading Shear test fixture is shown partially disassembled in Fig. 7.  A flat plate contacts the edge of the specimen, being held against the specimen by a screw.  This screw can be used to adjust for the width of the specimen, or to actually apply a preload to the specimen edges.

IMG_3522

Fig. 7:  Adjustable Combined Loading Shear (CLS)Test Fixtures with one half shown disassembled at the left.

Источники дополнительной информации:

1) Стандарт ASTM D7078-05 (2005), "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).

2) Адамс, Д. О., Мориарти, Дж. М., Галлегос, А. М., и Адамс, Д. Ф., "Разработка и оценка испытания композитных ламинатов на сдвиг с V-образным надрезом", отчет Федерального управления гражданской авиации DOT/FAA/AR-03/63, Управление авиационных исследований ФАА, Вашингтон, округ Колумбия, сентябрь, 2003.

3) Хуссейн, А. К. и Адамс, Д. Ф., "Аналитическая и экспериментальная оценка испытания на сдвиг двух рельсов для композитных материалов", отчет исследовательской группы по композитным материалам Университета Вайоминга UW-CMRG-R-98-105, февраль 1998 года.

4) Адамс, Д. О., Мориарти, Дж. М., Галлегос, А. М. и Адамс, Д. Ф., "Испытание на сдвиг рельса с V-образным надрезом". Журнал композитных материалов, том 41, № 3, февраль 2007, стр. 281-297.

5) Адамс, Д.О., Галлегос, А.М., Мориарти, Дж.М., и Адамс, Д.Ф., "Испытание на сдвиг композитных ламинатов с V-образным надрезом", Материалы ежегодной конференции SEM 2002, Милуоки, WI, июнь 2002.

6) Адамс, Д.О., Мориарти, Дж.М., Галлегос, А.М., и Адамс, Д.Ф., "Разработка и оценка испытания на сдвиг рельса с V-образным зазубриванием", Материалы технической конференции SAMPE 2002, Балтимор, MD, ноябрь 2002 года.

7) Хуссейн, А.К., и Адамс, Д.Ф., "Модифицированное приспособление для испытания композитных материалов на сдвиг с двумя рельсами в Вайоминге". Журнал "Технологии и исследования композитов, том 21, № 4, октябрь 1999, стр. 215-223.

8) Хуссейн, А.К., и Адамс, Д.Ф., "Экспериментальная оценка модифицированного в Вайоминге метода испытания на сдвиг двух рельсов для композитных материалов". Экспериментальная механика, том 44, № 4, август 2004, стр. 354-364.

9) Хуссейн, А.К., и Адамс, Д.Ф., "Аналитическая оценка метода испытания на сдвиг двух рельсов для композитных материалов". Наука и технология композитов, том 64, 2004, стр. 221-238.