คูปอง CFRP สองใบมาจากแผงลามิเนตเดียวกัน ทั้งสองรุ่นหนา 4 มม.
หนึ่งชุดทดสอบในช่วงรับน้ําหนัก 64 มม. อีกคนมีขนาดมากกว่า 128 มม.
วัสดุเดียวกัน ความหนาเท่ากัน เครื่องทดสอบสากลเครื่องเดียวกัน
ควรให้ความแข็งแรงต่อการงอที่รายงานเหมือนกันหรือไม่?
ไม่จําเป็นเสมอไป
ในการทดสอบการดัดแบบคอมโพสิต ASTM D7264 ช่วงความกว้างเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบ ไม่ใช่แค่การตั้งค่าของฟิกซ์เจอร์เท่านั้น เปลี่ยนรูปทรงการโหลดหรือความสัมพันธ์ระหว่างช่วงกับความหนา คุณจะเปลี่ยนสถานะความเครียดภายในคูปอง เปลี่ยนวิธีวัดการโก่งตัว แล้วผลลัพธ์ความแข็งก็อาจเปลี่ยนได้ ถ้ามองข้ามจุดที่ตัวอย่างล้มเหลวจริง ๆ การมีจุดสูงสุดที่สะอาดบนกราฟแรงอาจทําให้เข้าใจผิดได้
นั่นคือเหตุผลที่การตั้งค่า ASTM D7264 เริ่มต้นจากคูปอง ไม่ใช่เครื่อง
ASTM D7264/D7264M ครอบคลุมคุณสมบัติการดัดงอของคอมโพสิตเมทริกซ์โพลิเมอร์ โดยเฉพาะวัสดุเสริมเส้นใยต่อเนื่อง มาตรฐาน ASTM D7264/D7264M-26 ปัจจุบันประกอบด้วยสองรูปแบบ: ขั้นตอน A ใช้การโหลดสามจุด และขั้นตอน B ใช้การโหลดสี่จุด ใช้อัตราส่วนช่วงต่อความหนามาตรฐาน 32:1 ซึ่งเป็นหนึ่งในความแตกต่างสําคัญระหว่างวิธีนี้กับวิธีการดัดงอพลาสติกทั่วไป เช่น ASTM D790 และ ASTM D6272
คู่มือนี้เน้นว่าข้อกําหนดเหล่านั้นหมายถึงอะไรที่แท่นทดสอบ: วิธีการโหลดเปลี่ยนการตอบสนองของตัวอย่างอย่างไร ทําไมอัตราส่วน 32:1 จึงสําคัญ ตําแหน่งความล้มเหลวที่สามารถบอกคุณได้ เลขการเบี่ยงเบนมาจากไหน และวิธีเปลี่ยนข้อกําหนดคูปองให้เป็นการกําหนดค่า UTM และอุปกรณ์ยึดที่ใช้งานได้จริง
จริง ๆ แล้วเกิดอะไรขึ้นภายในลามิเนต?
การทดสอบการดัดงอดูง่ายจากภายนอกโคมไฟ
คูปองจะวางอยู่บนสองจุดรองรับ หัวไขว้เคลื่อนที่ ตัวอย่างโค้งงอ
ภายในลามิเนต สถานการณ์ซับซ้อนมากขึ้น
เมื่อคานโค้งงอ พื้นผิวด้านนอกด้านหนึ่งจะถูกอัดเป็นหลัก ขณะที่พื้นผิวอีกด้านจะถูกวางในแรงดึงเป็นหลัก ระหว่างแกนกลางคือแกนกลาง ความเค้นเฉือนในแนวขวางก็เกิดขึ้นผ่านความหนาของวัสดุเช่นกัน
สําหรับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน ทฤษฎีลําแสงให้วิธีที่สะดวกในการอธิบายการกระจายความเครียดนี้ แต่สําหรับวัสดุคอมโพสิตแบบลามิเนต วัสดุเองจะมีทิศทางและซ้อนกัน
เส้นใยอาจรับน้ําหนักตามแนวยาวส่วนใหญ่ เมทริกซ์จะถ่ายเทแรงและสนับสนุนการเสริมแรง รอยต่อระหว่างแผ่นรองเปิดเส้นทางความเสียหายอีกแบบหนึ่ง
ดังนั้นคูปองจึงไม่มีทางเดียวที่จะล้มเหลว
ตัวอย่าง CFRP อาจเกิดรอยร้าวของเส้นใยดึงที่ด้านหนึ่ง ความเสียหายจากการอัดอีกด้านหนึ่ง การลอกชั้นระหว่างชั้น หรือความเสียหายที่เกิดจากแรงเฉือนผ่านแผ่นลามิเนต การสัมผัสในพื้นที่ใต้จมูกบรรทุกอาจทําให้เกิดกลไกความล้มเหลวอีกแบบหนึ่งโดยสิ้นเชิง
นั่นคือเหตุผลแรกที่แรงสูงสุดที่ UTM บันทึกไว้ไม่ควรถูกตีความแยกจากกัน
ASTM D7264 ขั้นตอน A เทียบกับ ขั้นตอน B
ASTM D7264 ให้ห้องปฏิบัติการมีรูปแบบการโหลดสองแบบ
ขั้นตอน A คือการดัดสามจุด
ตัวอย่างถูกรองรับที่จุดสองจุดและถูกโหลดโดยจมูกหนึ่งข้างที่ตรงกลางช่วง
ขั้นตอน B คือการดัดงอสี่จุด
ตัวอย่างจะวางอยู่บนฐานรองด้านนอกสองจุด แต่แรงจะทําผ่านจมูกรับน้ําหนักสองด้าน สําหรับ D7264 ระยะระหว่างจุดบรรทุกเหล่านั้นเท่ากับครึ่งหนึ่งของช่วงรับน้ําหนัก
ไม่ใช่แค่สองรูปแบบการแข่งขันเพื่อให้ได้หมายเลขเดียวกัน
การดัดสามจุดช่วยรวมโมเมนต์สูงสุด
ด้วยจมูกรับน้ําหนักศูนย์กลางเพียงหนึ่งเดียว โมเมนต์โค้งสูงสุดจะเกิดขึ้นที่จุดศูนย์กลาง
นั่นหมายความว่าบริเวณที่มีความเครียดสูงสุดจะถูกจํากัดอยู่รอบตําแหน่งเดียวกันอย่างชัดเจน
ถ้าข้อบกพร่องที่อ่อนแอที่สุดของลามิเนตอยู่ที่ส่วนอื่นของคูปอง ข้อบกพร่องนั้นอาจไม่มีแรงงอสูงสุดเท่าเดิม
การดัดแบบสี่จุดเปิดพื้นที่ที่กว้างขึ้น
ระหว่างจมูกรับน้ําหนักทั้งสองในรูปแบบสี่จุด ตัวอย่างจะเกิดช่วงโมเมนต์โค้งสูงสุด
นั่นทําให้วัสดุที่ยาวขึ้นต้องเผชิญกับสภาพการดัดงอที่รุนแรงที่สุด
สําหรับวัสดุคอมโพสิต ความแตกต่างนี้มีความสําคัญ
ช่องว่าง เส้นใยที่ลอกในท้องถิ่น พื้นที่ที่มีเรซินสูง รอยบํารุงของไม้ และความแตกต่างของวัสดุอื่น ๆ ไม่ได้เกิดขึ้นตรงกลางของคูปองทุกใบ บริเวณที่มีความเครียดสูงขนาดใหญ่จะเปิดโอกาสให้ข้อบกพร่องในส่วนที่มากขึ้นของตัวอย่างมีอิทธิพลต่อความล้มเหลว
นั่นไม่ได้ทําให้ขั้นตอน B "ดีกว่า" โดยเนื้อแท้
มันทําให้มันแตกต่าง
ASTM ระบุว่ากระบวนการ A และ B สามารถให้มูลค่าทรัพย์สินที่แตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ ควรใช้กระบวนการเดียวกันตลอดการเปรียบเทียบ
หากภาพวาดของลูกค้าระบุขั้นตอน A ให้ใช้ขั้นตอน A
หากโปรแกรมวิจัยและพัฒนาภายในมีทางเลือก ให้บันทึกขั้นตอนที่เลือกและรักษาความสอดคล้องระหว่างวัสดุ ชุดงาน และกลุ่มปรับสภาพ
อัตราส่วน 32:1 กําลังทํางานได้ดี
สําหรับการกําหนดค่ามาตรฐาน ASTM D7264:
ช่วงรองรับ / ความหนาของตัวอย่าง = 32:1
หรือ:
L = 32 ชั่วโมง
โดยที่:
L = ช่วง
รองรับh = ความหนาของตัวอย่าง
ASTM ระบุอัตราส่วน 32:1 นี้เป็นหนึ่งในความแตกต่างระหว่าง D7264 กับ ASTM D790/D6272 โดยใช้อัตราส่วนช่วงต่อความหนามาตรฐาน 16:1 D7264 มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินพฤติกรรมการดัดงอของลําแสงยาว ในขณะที่ ASTM D2344/D2344M มุ่งเน้นไปที่ความแข็งแรงของลําแสงสั้น
ทําไมเรื่องนี้ถึงสําคัญ?
เพราะการดัดและแรงเฉือนไม่ได้มีผลเท่ากันในทุกช่วง
ลดช่วงความกว้างเมื่อเทียบกับความหนาของตัวอย่าง แรงเฉือนในแนวขวางจะมีความสําคัญมากขึ้น เมื่อเพิ่มช่วงสัมพัทธ์ การตอบสนองจะเน้นการโค้ง
มากขึ้นสิ่งนี้สําคัญอย่างยิ่งกับวัสดุคอมโพสิตแบบลามิเนต เพราะอาจเกิดการเสียของแรงเฉือนระหว่างชั้นก่อนที่เส้นใยด้านนอกจะถึงสภาพการดัดงอที่การทดสอบตั้งใจจะตรวจสอบ
ดังนั้นเมื่อผู้ปฏิบัติงานปรับตัวรองรับ การปรับนั้นไม่ใช่แค่ทําให้คูปองพอดีตัวเท่านั้น
มันเป็นส่วนหนึ่งของเงื่อนไขการทดสอบทางกล
ตัวอย่างสั้น
ๆสําหรับลามิเนตขนาด 2 มม.:
32 × 2 = 64 มม.
สําหรับลามิเนตขนาด 4 มม.:
32 × 4 = 128 มม.
สําหรับลามิเนตขนาด 6 มม.:
32 × 6 = 192 มม.
ความก้าวหน้าง่าย ๆ นี้ยังบอกอะไรบางอย่างเกี่ยวกับการเลือกอุปกรณ์ด้วย
หากห้องปฏิบัติการวางแผนจะทดสอบคูปที่มีความหนาตั้งแต่ 2 ถึง 6 มม. อุปกรณ์ดัดต้องรองรับช่วงรองรับที่เหมาะสม อุปกรณ์ที่หยุดที่ 100 มม. อาจใช้งานได้ดีสําหรับตัวอย่างขนาด 2 มม. และไม่เหมาะสมกับตัวอย่างขนาด 4 มม. และ 6 มม. ภายใต้สภาวะ 32:1 เดียวกัน
หากผู้จัดจําหน่ายได้รับเพียง:
ยัง"เราต้องการอุปกรณ์ยึด ASTM D7264"
ไม่มีข้อมูลเพียงพอที่จะกําหนดค่าโคมไฟได้อย่างถูกต้อง
อย่างน้อยที่สุด เราต้องการรู้ว่าตัวอย่างอะไรจะถูกนําเข้าไปในเครื่อง
คูปอง CFRP ขนาด 4 มม.: ตัวอย่างที่ทําเสร็จ
แล้วพิจารณาคูปอง CFRP รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ทดสอบโดยใช้ขั้นตอน A
สําหรับตัวอย่าง สมมติว่า:
ความกว้าง, b = 13.0 มม.
ความหนา, h = 4.00 มม.
ช่วงรับน้ําหนัก, L = 128 มม.
โหลดสูงสุด P = 1,200 N
สําหรับตัวอย่างสี่เหลี่ยมผืนผ้าในการดัดสามจุด ความสัมพันธ์ความเค้นงอกับผิวด้านนอกจะมีรูปแบบที่คุ้นเคย:
σf = 3PL / 2bh²
แทนที่ค่าตัวอย่าง:
σf = (3 × 1,200 × 128) / (2 × 13 × 4²)
ซึ่งให้ค่าประมาณว่า:
σf = 1,108 MPa
หรือ:
1.11 GPa
ตัวเลขนี้มีประโยชน์ แต่การคํานวณเผยให้เห็นสิ่งอื่นที่ง่ายต่อการมองข้าม
ดูตัวส่วน:
h²
ความหนาเป็นกําลังสอง
สมมติว่าตัวอย่างจริงมีความหนา 4.00 มม. แต่มีการคํานวณเพิ่ม 4.10 มม.
ทุกอย่างที่เหลือก็เหมือนเดิม
การใช้ขนาด 4.10 มม.:
σf ≈ 1,054 MPa
ความเครียดที่รายงานได้เปลี่ยนจากประมาณ:
1,108 MPa → 1,054 MPa
ความแตกต่างประมาณ 4.9%
เครื่องไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง
ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาที่กําลังสูงสุด
ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงในลามิเนต
มีเพียงค่าความหนาที่เปลี่ยนแปลงไป 0.10 มม.
นั่นคือเหตุผลที่เราไม่สร้างรายงาน D7264 โดยอิงจากความหนาของแรงดึงที่ระบุเพียงอย่างเดียว วัดคูปองตามที่วิธีการกําหนดและรักษามาตรฐานการวัดขนาดให้สอดคล้องกันตลอดการเปรียบเทียบ
สําหรับแผ่นลามิเนตคอมโพสิตบาง การวัดตัวอย่างเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบทางกล
ทิศทางของเส้นใยสามารถเปลี่ยนคําตอบก่อนเริ่มการทดสอบ
คูปองสองฉบับอาจมีขนาดภายนอกเหมือนกัน แต่ยังคงแทนระบบวัสดุที่แตกต่างกันอย่างมากในเชิงกลไก
ลองพิจารณาลามิเนตแบบทิศทางเดียว
ตัวอย่างที่ตัดตามแนวเส้นใยเป็นหลัก และชิ้นที่ตัดขวางจะไม่รับแรงดัดงอในลักษณะเดียวกัน
ปัญหาเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับเลย์อัพที่ซับซ้อนมากขึ้น
ลามิเนตที่มี [0°] เป็นหลัก ลามิเนตที่มี [90°] โครงสร้างแบบไขว้ และลามิเนตกึ่งไอโซโทรปิก ไม่ควรถูกมองว่าเป็นแบบที่สามารถใช้แทนกันได้ เพียงเพราะคูปองทั้งสี่แบบผลิตจาก "CFRP"
นี่คือเหตุผลที่รายงานการทดสอบแบบรวมที่มีประโยชน์ควรเก็บข้อมูลเพียงพอที่จะระบุว่าอะไรถูกทดสอบจริง
การระบุวัสดุเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ
ขึ้นอยู่กับโปรแกรม ข้อมูลที่เป็นประโยชน์อาจรวมถึงโครงสร้างลามิเนต การกําหนดตําแหน่ง การจัดวางตัวอย่างเมื่อเทียบกับแผง ความหนา ความกว้าง สถานะการปรับสภาพ ขั้นตอนการทดสอบ และช่วงรองรับ
หากชุดหนึ่งตัดตามแนวยาวและอีกชุดตัดขวาง ความสามารถในการทําซ้ําของเครื่องจักรที่ยอดเยี่ยมจะไม่ช่วยแก้ไขการเปรียบเทียบที่ไม่ดี
ถ้ามันพังตรงนี้ ถามว่าทําไม
การดูยอดโค้งการเบี่ยงเบนแรงอย่างชัดเจนดูน่าอุ่นใจ
คูปองที่เสียควรได้รับความสนใจไม่น้อยไปกว่านี้
การแตกในบริเวณโค้งสูงที่ตั้งใจไว้
เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบว่าพื้นผิวใดเป็นสาเหตุของการล้มเหลวและลักษณะของรอยแตก
เป็นอย่างไร การแตกหักของเส้นใยดึง ความเสียหายจากการบีบอัด และการรวมกันของเมทริกซ์กับการเสียหายของเส้นใย สามารถเกิดขึ้นได้ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของลามิเน
ตความล้มเหลวในบริเวณที่คาดว่าจะเกิดขึ้นไม่ได้หมายความว่าทุกแง่มุมของการทดสอบจะได้รับการยืนยันโดยอัตโนมัติ แต่ให้ข้อมูลที่มีประโยชน์มากกว่าการบันทึกแรงสูงสุดเพียงอย่างเดียว
ความเสียหายโดยตรงใต้จมูกบรรทุก
สังเกตบริเวณสัมผัสอย่างละเอียด
หากลามิเนตถูกบดขยี้เฉพาะที่ใต้จมูกก่อนที่การดัดงอจะเกิดขึ้น ยอดสูงสุดที่วัดได้อาจถูกควบคุมโดยความเสียหายจากการสัมผัส
นั่นไม่ใช่คําถามเดียวกับ:
การ"ลามิเนตนี้แข็งแรงแค่ไหนเมื่อดัดงอ?"
แบ่งยาวระหว่างชั้น
รอยแยกที่มองเห็นได้ตามแนวลามิเนตอาจบ่งบอกถึงการลอกชั้นหรือการมีส่วนร่วมระหว่างชั้น
ถามว่าการตอบสนองต่อการงอของลําแสงยาวที่ต้องการนั้นเกิดขึ้นก่อนที่ความเสียหายจะกลายเป็นการควบคุมหรือไม่
ความล้มเหลวใกล้กับซัพพอร์ต
อย่าแค่เก็บเงินสูงสุดแล้วย้ายไปคูปองถัดไป
ตรวจสอบช่วงกว้าง ตําแหน่งของตัวอย่าง การสัมผัสที่รองรับ การจัดแนว และตัวตัวอย่างเอง
ความล้มเหลวซ้ํา ๆ ในตําแหน่งผิดคือข้อมูลเกี่ยวกับการตั้งค่า
เมื่อตัวอย่างแตกในที่ที่ไม่คาดคิด ให้ตรวจสอบตําแหน่งก่อนที่จะตีความตัวเลข
เมื่อโหลดสูงสุดสูงอาจเป็นการทดสอบที่แย่กว่า
ลองนึกภาพคูปองสองใบที่ดูเหมือนกัน
คูปอง A ครอบคลุม:
1.20 kN
และล้มเหลวในบริเวณโค้งสูงที่ตั้งใจไว้
การเข้าถึงคูปอง B:
1.28 kN
แต่การตรวจสอบพบว่ามีการบดขยี้อย่างรุนแรงเฉพาะจุดใต้จมูกบรรทุก
คูปองใดที่แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงต่อการดัดที่สูงกว่า?
คําตอบไม่สามารถพิสูจน์ได้จาก 1.20 เทียบกับ 1.28 kN เพียงอย่างเดียว
คูปอง B ผลิตการอ่านค่าของเครื่องขนาดใหญ่ขึ้น นอกจากนี้ยังแสดงหลักฐานว่าอาจมีกลไกความล้มเหลวที่แตกต่างกันที่ควบคุมการอ่านค่านั้น
ความแตกต่างนี้มีความสําคัญเมื่อซอฟต์แวร์ทดสอบสร้างรายงานโดยอัตโนมัติที่มีแรงสูงสุด ความเครียดสูงสุด และผลผ่าน/ไม่ผ่าน
รายงานเชิงตัวเลขอาจมีความสอดคล้องภายในและยังสามารถละเว้นข้อสังเกตทางวินิจฉัยที่สําคัญที่สุดจากการทดสอบได้
สําหรับการดัดแปลงแบบคอมโพสิต ให้เก็บกราฟไว้
แต่ดูคูปองสิ
เส้นโค้งก็มีเรื่องราวเช่นกัน
การตรวจสอบความล้มเหลวไม่ควรมาแทนที่กราฟการโก่งของแรง ทั้งสองคนควรอยู่ด้วยกัน
ในช่วงเริ่มต้นของการทดสอบ อาจมีบริเวณที่นั่งขนาดเล็กปรากฏขึ้นเมื่อตัวอย่าง ฐานรองรับ และจมูกบรรทุกสัมผัสกันเต็มที่
ส่วนที่เพิ่มขึ้นหลักของเส้นโค้งสะท้อนถึงการตอบสนองเชิงโครงสร้างของระบบคูปองและระบบทดสอบ
การเบี่ยงเบนจากการตอบสนองเชิงเส้นที่คาดหวังอาจบ่งชี้ถึงการเริ่มต้นของความเสียหายหรือพฤติกรรมที่ไม่เป็นเส้นตรง
การลดน้ําหนักอย่างรุนแรงอาจเกิดขึ้นพร้อมกับการหักกะทันหัน
การลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปหลังจุดสูงสุดอาจเกิดขึ้นเมื่อความเสียหายพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
บางแผ่นลามิเนตทําให้เกิดการลดน้ําหนักหลายจุดแทนที่จะขาดเพียงครั้งเดียว เพราะแผ่นหรือรอยต่อแต่ละชั้นอาจเสียหายได้ ในขณะที่โครงสร้างที่เหลือยังคงรับน้ําหนักอยู่
นี่เป็นข้อมูลวินิจฉัยที่มีประโยชน์
ถ้ากลุ่มคูปองหนึ่งให้การตอบสนองที่ราบรื่นและซ้ําได้ซ้ํา ๆ ในขณะที่อีกกลุ่มแสดงความไม่ต่อเนื่องในช่วงต้นและการกระจายขนาดใหญ่ ความแตกต่างนี้สมควรได้รับการศึกษาแม้ว่าแรงสูงสุดเฉลี่ยจะดูคล้ายกัน
ดังนั้นเส้นโค้งจึงควรถูกมองว่าเป็นมากกว่าเส้นทางไปยังค่าสูงสุดเดียว
ตัวเลขการเบี่ยงเบนนั้นมาจากไหน?
เปิดรายงานการทดสอบและค้นหาคอลัมน์การเบี่ยงเบน.
ก่อนใช้ในการคํานวณความแข็งแรงหรือโมดูลัส ให้ถามคําถามหนึ่งข้อ:
วัดที่ไหน?
UTM รู้ดีว่าหัวขวางหรือแอคชูเอเตอร์ที่เคลื่อนที่ได้เดินทางไปไกลแค่ไหน
การเคลื่อนไหวนั้นอาจประกอบด้วยมากกว่าการดัดตัวอย่าง
ซึ่งอาจรวมถึงการปฏิบัติตามมาตรฐานของเครื่องจักร การเปลี่ยนรูปของตัวยึด การนั่งสัมผัส และวิธีที่คูปองหมุนกับฐานรองรับและจมูกโหลด
การวัดการเคลื่อนที่ที่ทําโดยตรงที่ตัวอย่างพยายามตอบคําถามที่แตกต่างออกไป: ตัวอย่างเองเบี่ยงตัวมากแค่ไหนที่จุดวัดที่กําหนด?
ตัวเลขเหล่านั้นไม่ได้เหมือนกันโดยอัตโนมัติ
ความแตกต่างนี้อาจไม่มีผลมากนักต่อการทดสอบภายในที่ง่ายซึ่งมีวัตถุประสงค์เพียงเพื่อเปรียบเทียบแรงสูงสุดภายใต้การตั้งค่าที่กําหนดไว้
สิ่งนี้จะมีความสําคัญมากขึ้นเมื่อผลลัพธ์ที่ต้องการขึ้นอยู่กับความชันของการตอบสนองการเบี่ยงเบนของแรง
นั่นคือเหตุผลที่ "เครื่องมีการวัดการเคลื่อนที่" ไม่ใช่คําตอบที่สมบูรณ์เมื่อกําหนดค่าการทดสอบโมดูลัสการดัดงอ
UTM อิเล็กโทรเมคานิกส์สมัยใหม่ทุกตัวจะวัดการเคลื่อนไหวของตัวเอง
คําถามทางวิศวกรรมคือ:
การคํานวณต้องการการเคลื่อนที่เท่าไหร่?
เมื่อผลลัพธ์ของ ASTM D7264 ดูไม่ถูกต้อง
การรันซ้ําจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อการตั้งค่าถูกต้องแล้ว เมื่อพฤติกรรมผิดปกติเดิมยังคงปรากฏอยู่ ให้ใช้รูปแบบนี้เป็นข้อมูลวินิจฉัย
สองประเด็นหลังนี้มีความสําคัญอย่างยิ่งเมื่อห้องปฏิบัติการสืบทอดข้อมูลประวัติศาสตร์
สเปรดชีตที่เต็มไปด้วยค่า "ความแข็งแรงต่อการดัด" ไม่จําเป็นต้องเป็นชุดข้อมูลที่เปรียบเทียบกันได้
คุณต้องรู้ว่าค่านิยมเหล่านั้นถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร
ASTM D7264 กับ D790 กับ D6272 กับ D2344
ทั้งหมดสี่วิธีเกี่ยวข้องกับการดัดหรือการโหลดแบบคาน ทั้งสองอย่างนี้ไม่สามารถใช้แทนกันได้
อุปกรณ์ดัดไม่ได้กําหนดวิธีการทดสอบ
เครื่องทดสอบสากลเดียวกันอาจสามารถใช้งาน D7264 และ D790 ได้ แต่การตั้งค่า D790 จะไม่กลายเป็นการทดสอบ D7264 เพียงเพราะเครื่องสามารถดัดทั้งสองตัวอย่างได้
วัสดุ รูปทรงตัวอย่าง ช่วง และขั้นตอนการบรรทุกยังคงมีความสําคัญ
สิ่งที่ UTM ต้องทําจริง
ๆตอนนี้เราสามารถเลือกอุปกรณ์ได้แล้ว
สังเกตว่าความจุของเครื่องปรากฏช้าแค่ไหนในการอภิปราย
นั่นเป็นความตั้งใจ
สําหรับ ASTM D7264 ระบบที่มีประโยชน์ต้องทําสิ่งต่าง ๆ ได้สี่ประการ
วัดภาระงานจริง
สมมติว่ามีเฟรมขนาด 50 kN และคูปองคอมโพสิตคาดว่าจะล้มเหลวประมาณ 1.5 kN
โครงมีความจุเพียงพอ
นั่นไม่ได้หมายความว่าช่วงการวัด 50 kN เต็มจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสําหรับการทดสอบโดยอัตโนมัติ
ควรพิจารณาแรงงานที่คาดหวัง ระยะการวัด ความแม่นยํา และส่วนต่างการโอบโหลด
ร่วมกันความจุเฟรม≠แรงงาน≠ช่วงการวัด
ความแตกต่างนี้สําคัญกว่าการเลือกความจุเครื่องถัดไปที่สูงกว่าแรงสูงสุดที่คาดไว้
รองรับช่วงที่ต้องการ
กลับไปที่ตัวอย่าง 4 มม.
อัตราส่วน 32:1 ต้องการ:
128 มม.
ของความกว้างในการรองรับ
คูปองที่หนากว่าอาจต้องการมากกว่า
มากอุปกรณ์ดัดต้องปรับระยะให้เพียงพอ และอุปกรณ์ทั้งหมดต้องอยู่ในพื้นที่ทดสอบที่ UTM มีให้
รักษารูปทรงการโหลดที่ต้องการ
ขั้นตอน A ต้องมีการจัดเรียงสามจุดที่เหมาะสม
ขั้นตอน B ต้องมีการจัดการสี่ประเด็นที่เหมาะสม
การโหลดจมูกและขารองรับยังต้องมีรูปทรง ตําแหน่ง และการจัดแนวที่เหมาะสมสําหรับการทดสอบที่จําเป็น
เครื่องจักรที่มีแรงพอแต่ใช้โคมไฟผิด ไม่ใช่ระบบทดสอบ D7264
เก็บข้อมูลที่การคํานวณต้องการจริง
ๆหากโครงการต้องการเพียงกราฟแรง-การเบี่ยงเบนที่ควบคุมได้และแรงสูงสุด การกําหนดค่าการวัดเดียวอาจเพียงพอ
หากต้องการโมดูลัสการดัดงอหรือผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับความแข็งแรงอื่น ๆ การวัดการโก่งงอควรได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียด
กําหนดผลลัพธ์ก่อน
จากนั้นกําหนดเซนเซอร์
ตําแหน่งที่เหมาะสมของ RS-8000
เครื่องทดสอบสากล ITM-LAB RS-8000 ครอบคลุมโครงสร้างเฟรมขนาด 10–50 kN และสามารถปรับแต่งสําหรับงานดึง อัด และดัดได้
สําหรับการทดสอบการดัดแบบคอมโพสิต ASTM D7264 หมายเลขรุ่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น
ควรสร้างการตั้งค่าที่มีประโยชน์รอบคูปองนี้:
แรงงานที่คาดหวัง
ขั้นตอน A หรือ ขั้นตอน B
ความหนาของตัวอย่าง
ช่วงรองรับที่ต้องการ
ความกว้างและความยาวของตัวอย่าง
รูปทรงการโหลด/รองรับ
การวัดการเบี่ยงเบนที่จําเป็น
พื้นที่ทดสอบและการเดินทางที่มีให้
ผลลัพธ์และการรายงานที่จําเป็น
สําหรับการทดสอบคูปอง CFRP และ GFRP หลายแบบ ปัญหาการเลือกที่สําคัญไม่น่าจะเป็นว่าเฟรมขนาด 50 kN จะสามารถทนต่อแรงโหลดได้หรือไม่
คําถามที่มีประโยชน์มากกว่าคือระบบที่สมบูรณ์จะวัดช่วงการทํางานจริงได้อย่างเหมาะสมและสามารถจําลองรูปทรงเรขาคณิตที่ต้องการได้หรือไม่
นั่นคือความแตกต่างระหว่างการเลือก UTM กับการกําหนดค่าระบบทดสอบ
ตัวอย่างคูปองหนึ่งฉบับ การตั้งค่าหนึ่งแบบ
ลองดูตัวอย่างก่อนหน้า:
วัสดุ: CFRP ลามิเนต
ขั้นตอน: ASTM D7264 ขั้นตอน A
ความหนา: 4.00 มม.
ความกว้าง: 13.0 มม.
อัตราส่วนที่ต้องการ: 32:1
ช่วงรับน้ําหนัก: 128 มม.
แรงสูงสุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น: ประมาณ 1–2 kN
ผลลัพธ์ที่ต้องการ: ความแข็งแรงต่อการดัด + กราฟแรง-การเบี่ยงเบน
จากข้อมูลนี้เพียงอย่างเดียว ความต้องการอุปกรณ์หลายอย่างก็ปรากฏให้เห็นแล้ว
โคมไฟต้องมีช่วงรองรับ 128 มม.
เครื่องต้องการพื้นที่เพียงพอสําหรับอุปกรณ์ยึด คูปอง และการทดสอบการเดินทาง
การกําหนดค่าการวัดแรงควรเหมาะสมกับภาระงานในบริเวณที่คาดหวัง 1–2 kN แทนที่จะเลือกจากค่าสูงสุดของเฟรมเพียง
อย่างเดียวหากต้องการคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับความแข็งแรง จําเป็นต้องกําหนดวิธีการวัดการเคลื่อนที่
และอุปกรณ์โหลดต้องเป็นไปตามขั้นตอน A
เฉพาะหลังจากที่เงื่อนไขเหล่านั้นถูกกําหนดแล้วเท่านั้นจึงจะ:
"รุ่น UTM รุ่นไหน?"
กลายเป็นคําถามสุดท้ายที่มีประโยชน์
สิ่งที่
ควรส่งเมื่อได้รับ RFQ ตามมาตรฐาน ASTM D7264
"เราต้องการเครื่อง ASTM D7264" บอกเราถึงมาตรฐาน แต่ยังไม่ได้กําหนดระบบทดสอบ
RFQ ที่มีประโยชน์มากกว่านี้ประกอบด้วย:
มาตรฐาน / การแก้ไข: ASTM D7264/D7264M-26 หรือการแก้ไขที่ลูกค้าของคุณกําหนด
ขั้นตอน: A / B / ยังไม่ได้กําหนด
คอมโพสิต: CFRP / GFRP / คอมโพสิตเมทริกซ์โพลิเมอร์อื่น
ๆ การวางเส้นใยหรือทิศทางไฟเบอร์: หากทราบ
ขนาดตัวอย่าง: ความหนา×ความกว้าง×ความยาว
แรงงานที่คาดหวังหรือความแข็งแรงต่อการดัด: หากมี
เอาต์พุตที่ต้องการ: แรงสูงสุด / ความแข็งแรงต่อการดัด / การเบี่ยงเบนแรง / โมดูลัส
ข้อกําหนดการวัดการเบี่ยงเบน: หากระบุไว้
ปริมาณการทดสอบ: ตัวอย่างโดยประมาณต่อชุดหรือต่อวัน
หากภาพวาดตัวอย่างมีอยู่แล้ว ให้ส่งไปให้
สําหรับการเลือกอุปกรณ์ แบบวาดมักจะตอบคําถามที่มีประโยชน์มากกว่าความจุของเครื่องจักรที่ร้องขอ
คําถามที่พบบ่อย
อัตราส่วนช่วงต่อความหนาของ ASTM D7264 คืออะไร?
อัตราส่วนช่วงต่อความหนามาตรฐานคือ 32:1 ตัวอย่างเช่น ตัวอย่างขนาด 4 มม. จะเทียบเท่ากับช่วงรองรับ 128 มม. ภายใต้อัตราส่วนมาตรฐาน
ความแตกต่างระหว่าง ASTM D7264 ขั้นตอน A และขั้นตอน B คืออะไร?
ขั้นตอน A ใช้การโหลดสามจุดโดยมีจมูกโหลดตรงกลางหนึ่งด้าน ขั้นตอน B ใช้การโหลดสี่จุดพร้อมจมูกโหลดสองจุด ในระบบ D7264 แบบสี่จุด ระยะรับน้ําหนักจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของระยะรองรับ เนื่องจากการกระจายความเค้นแตกต่างกัน จึงไม่ควรนําสองวิธีนี้มาผสมกันเมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ของวัสดุโดยตรง
ASTM D7264 กับ ASTM D790: แตกต่างกันอย่างไร?
ASTM D7264 ถูกออกแบบมาเพื่อคุณสมบัติการดัดงอของเมทริกซ์โพลิเมอร์ โดยเฉพาะคอมโพสิตเสริมเส้นใยต่อเนื่อง ASTM D790 เป็นวิธีการดัดพลาสติกเป็นหลัก D7264 ใช้อัตราส่วนช่วงต่อความหนามาตรฐาน 32:1 เมื่อเทียบกับอัตราส่วนมาตรฐาน 16:1 ที่ใช้ใน D790
สามารถใช้การเลื่อนหัวครอสสําหรับโมดูลัสโค้งคอมโพสิตได้หรือไม่?
อย่าคิดว่าการเคลื่อนที่ของหัวขวางและการเบี่ยงเบนของตัวอย่างเหมือนกันทุกประการ การเคลื่อนที่ของหัวขวางอาจรวมถึงการเปลี่ยนรูปของเครื่องจักร, อุปกรณ์ยึด, การสัมผัส และตัวอย่าง เมื่อต้องการผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับความแข็ง ให้ยืนยันการวัดการเคลื่อนที่ที่ใช้ในขั้นตอนและการคํานวณ
ที่เกี่ยวข้อง ขนาดUTM ที่ต้องการสําหรับ ASTM D7264 คือเท่าไร?
ไม่มีความจุ kN เดียวสําหรับทุกแอปพลิเคชัน D7264 เริ่มต้นด้วยขนาดตัวอย่าง น้ําหนักทํางานที่คาดหวัง ช่วงรับน้ําหนัก และผลลัพธ์การวัดที่ต้องการ จากนั้นเลือกกรอบ ช่วงการวัดน้ําหนัก อุปกรณ์ดัด และการวัดการโก่งตัวเป็นระบบเดียวกัน
ตัวเลขนี้จะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมีการกําหนดการทดสอบเบื้องหลัง
ASTM D7264 สามารถสังเกตเห็นได้ง่ายบนพื้นห้องปฏิบัติการ
สองตัวรองรับ จมูกโหลด 1-2 อัน คูปองผสมที่โค้งงอระหว่างพวกเขา
สิ่งที่แยกคุณสมบัติวัสดุที่มีประโยชน์ออกจากการอ่านค่าแรงสูงสุดทั่วไปอยู่ที่รายละเอียด
ใช้ขั้นตอน A หรือ B หรือไม่?
ช่วงนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของคูปองจริงหรือเปล่า?
ตัวอย่างถูกตัดในทิศทางวัสดุที่ตั้งใจไว้หรือไม่?
มันล้มเหลวตรงไหน?
ความเสียหายเกิดจากการดัดงอ ระหว่างชั้น หรือเกิดจากการสัมผัส?
การเบี่ยงเบนที่รายงานมาจากไหน?
และระบบวัดแรงนั้นถูกตั้งค่าให้เหมาะสมกับน้ําหนักที่คูปองผลิตจริงหรือไม่?
คําถามเหล่านี้ควรได้รับคําตอบก่อนเลือกเลข kN ที่ใหญ่ที่สุดในแคตตาล็อก UTM
สําหรับโครงการ ASTM D7264 ให้เริ่มต้นด้วยข้อกําหนดการวาดแบบตัวอย่างและการทดสอบ จากนั้น ช่วงรับน้ําหนัก รูปทรงของตัวยึด ช่วงแรง การวัดการเคลื่อนที่ และการกําหนดค่าเครื่องจักรจะง่ายต่อการกําหนด
มากขึ้นกําหนดตัวอย่าง ช่วง และการวัดก่อน เลือกเครื่องเป็นอันดับสอง
