AGS-X, Изпитване на огъване

Изпитване на огъване в три точки за пластмаси

Въведение

Благодарение на топлинните си свойства и малкото си тегло пластмасите напоследък се използват в различни приложения и сектори - от малки зъбни колела до фюзелажи на самолети. За да се оценят тези материали, трябва да се извършат различни изпитвания - от изпитвания на опън до изпитвания на огъване и натиск. От тях изпитването на огъване се извършва, за да се изследват характеристиките на материала при огъване с външна сила. Тъй като компонентите, подложени на външна сила, се огъват в отговор на огъващ момент, изпитването на огъване е едно от най-основните изпитвания, използвани за оценка на материалите. Предишните стандарти за изпитване, които определят изпитване на огъване в три точки за пластмаси, не изискваха система за измерване на деформацията. В резултат на това тестовете отчитаха деформацията на образеца, деформацията на инструмента и натиска на индентора заедно като обща стойност, което е метод, неподходящ за точни измервания на модула на еластичност при огъване. Изменени стандарти (ISO178:2010, Amd.1:2013 и JIS K 7171:2016)

са изменени и включват използването на деформация

измервателна система с абсолютна точност "ISO 9513 Class 1" в рамките на 1 % или използване на корекция на съответствието за отстраняване на деформацията на изпитвателната машина. Извършено е изпитване на огъване в три точки върху образци от PC, PVC и GFRP в съответствие с изменените стандарти, при което модулът на еластичност при огъване на всяка пластмаса е изчислен с помощта на преместването на напречната глава, корекцията за съответствие и измервателния уред за деформация.

 

Система за измерване

Измерванията бяха извършени с помощта на настолен уред AGS-X тип универсален инструмент за изпитване и измервателния уред за деформации с точност на измерване в рамките на 3,4 μm. Изискванията на изменените стандарти, когато средната дебелина на образеца е 4 mm, са показани на фиг. 1. . стойност, която е от значение за изчисляване на модула на огъване, е 341 μm, където измервателен уред за деформация с абсолютна точност от 1 % от тази стойност (3,4 μm) (фиг. 1). показва модула на еластичност при огъване, изчислен въз основа на на базата на наклона в две точки, въпреки че модулът на еластичност при огъване може да бъде изчислен и въз основа на линейния модул на еластичност. регресия на кривата). В таблици 1, 2 и 3 са показани подробности за инструментите и образците, и използваните условия на изпитване. На фигура 2 е показана апаратурата за изпитване макет. Изменените стандарти описват метод А, който използва постоянна скорост на изпитване, и метод Б, който увеличава скоростта на изпитване се увеличава след измерване на модула на огъване. Изпитване метод А е използван с GFRP, който има малък максимален а методът за изпитване Б е използван с PC и PVC които имат голяма максимална деформация при огъване, и методът на изпитване точката на превключване на скоростта е определена на 0,3 % деформация на огъване. Освен това, тъй като делът на външната сила на срязващата сила се увеличава, когато размахът между опорите е малък*1, стандартите препоръчват разстоянието между опорите на образеца да бъде 16 ± 1 пъти по-голямо от средната стойност на дебелината на образеца.

Фиг. 1 Изменени изисквания към стандартите
Фиг. 1 Изменени изисквания към стандартите
Таблица 1 Подробности за оборудването
Таблица 1 Подробности за оборудването
Таблица 2 Информация за образеца
Таблица 2 Информация за образеца
Таблица 3 Условия за изпитване
Таблица 3 Условия за изпитване

Резултати от тестовете

На фиг. 3 са показани кривите на напрежението при огъване/деформацията при огъване. Гъвкавост деформация по хоризонталната ос е изчислена въз основа на резултатите измерени с помощта на системата за измерване на деформации. На кривата показва внезапно намаляване на напрежението при огъване с GFRP, но няма внезапно намаляване на напрежението при огъване при PC и PVC тъй като тези образци не са се счупили внезапно. Таблица 4 показва резултатите, получени за якостта на огъване и огъването модула на еластичност за всеки материал. В таблица 5 е показано сравнението на модула на еластичност при огъване на еластичност, изчислен въз основа на преместването на напречната глава, корекция за съответствие и измерване на деформацията системата. Резултатите показват, че модулът на еластичност при огъване на еластичност е по-висок в зависимост от преместването на напречната глава, корекцията на съответствието и системата за измерване на деформациите. система.
Фиг. 3 Резултати от теста
Фиг. 3 Резултати от теста
Фиг. 4 Крива на напрежението при огъване/деформацията при огъване на GFRP (деформация при огъване от 0 % до 3 %)
Фиг. 4 Крива на напрежението при огъване/деформацията при огъване на GFRP (деформация при огъване от 0 % до 3 %)
Таблица 4 Резултати от изпитването
Таблица 4 Резултати от изпитването
Таблица 5 Сравнение на резултатите за модула на еластичност при огъване по метода на измерване Деформация [GPa]
Таблица 5 Сравнение на резултатите за модула на еластичност при огъване по метод на измерване Деформация [GPa]
На фиг. 4 са сравнени деформациите при огъване, които са изчислени от преместването на напречната глава и съответствието и системата за измерване на деформациите при началния период на изпитване на GFRP. Синята линия показва измерването на преместването на кръстачката, а червената линия показва изместването с корекция на съответствието, а черната линия показва това със системата за измерване на деформациите. . показва, че има разлики в началния период на изпитването.

Резюме

Пластмасите бяха подложени на триточково огъване при огъване с метод, съответстващ на изменените стандарти (ISO178:2010, Amd.1:2013 и JIS K 7171:2016). Резултати показват, че колкото по-висок е модулът на еластичност при огъване на материала в реда на измерване с кръстосана глава преместване, корекция на съответствието, измерване на деформацията система. Освен това резултатите показват, че това разлика става по-голяма за образци с по-високи модул на еластичност при огъване. Точно измерване на преместването със система за измерване на деформации е необходимо за правилната оценка на материалите в съответствие с с изменените стандарти. Настройката на оборудването, използвано в тази статия, може да се използва за извършване на изпитвания на огъване в три точки на пластмаси в в съответствие с изменените стандарти. Препратки *1 Takashi Murakami, Shimadzu Review Vol. 71, issue 3/4 (2014)

Споделете тази статия

Машини за изпитване на огъване

Допълнителни приложения

Икона на дясното меню