مركبات المواد البلاستيكية التي تعزز الألياف – تحديد خصائص الشد

طرق اختبار الشد للبلاستيك المقوى بالألياف

الألياف المعززة المواد البلاستيكية (FRP) تم استخدامها على نطاق واسع في الفضاء, تصنيع السيارات, بناء, المعدات الرياضية وغيرها من الحقول بسبب خصائصها الميكانيكية الممتازة, وزن خفيف, قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. لكن, تعتمد الخواص الميكانيكية لـ FRP إلى حد كبير على قوة الترابط بين الأضواء بين أليافها الداخلية ومواد المصفوفة وتوزيع اتجاه الألياف. لذلك, اختبار خاصية ميكانيكية دقيقة لـ FRP, لا سيما اختبار الشد, ذات أهمية كبيرة لتقييم موثوقيتها ومتانةها في التطبيقات العملية.

1. أهمية اختبار الشد للبلاستيك المقوى بالألياف

تم استخدام المواد البلاستيكية المقواة بالألياف على نطاق واسع في السيارات, الفضاء, البناء وغيرها من الحقول, ويفضلون لقوتهم العالية, الوزن الخفيف ومقاومة التآكل. من أجل ضمان جودة هذه المادة, لا يلزم اختبار الشد لتحديد قوتها, المتانة والليونة. تشمل معايير اختبار الشد للبلاستيك المقوى بالألياف بشكل أساسي ASTM D638, ايزو 527 و GB/T. 1040.

2. ASTM D638 Standard
ASTM D638 هو معيار صادر عن الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (أستم) لاختبار الشد أحادي المحور للمواد البلاستيكية. يحدد المعيار حجم وهندسة العينة, شروط الاختبار, طرق معالجة البيانات, إلخ. تشمل أشكال العينة المحددة العينات القياسية, عينات سمك وعينات صفيحة رقيقة, وتتضمن بيانات الاختبار الحد الأقصى للحمل والاستطالة عند الاستراحة.

3. ايزو 527 معيار
ايزو 527 هو معيار صادر عن المنظمة الدولية للتوحيد لاختبار الشد لأنواع مختلفة من المواد البلاستيكية. مقارنة مع معيار ASTM D638, شكل عينة ISO 527 المعيار أكثر مرونة ويمكن ضبطه حسب الحاجة. يتضمن المعيار أربع طرق اختبار, التي تنطبق على أنواع مختلفة من المواد, بما في ذلك البلاستيك, بلاستيك الألياف المعززة, الأفلام والمواد البلاستيكية الصلبة.

4. جيجابايت/ت 1040 معيار
جيجابايت/ت 1040 هو معيار وطني صيني ينطبق على اختبارات الشد على المواد البلاستيكية. مقارنة مع ASTM D638 و ISO 527 المعايير, يختلف هذا المعيار في طرق الاختبار, عدد العينات, معالجة البيانات, إلخ. على سبيل المثال, المعلمات مثل سرعة شد العينة, يتم تحديد درجة حرارة الاختبار والرطوبة في طريقة الاختبار. في نفس الوقت, من حيث معالجة البيانات, يحدد المعيار أيضًا طرقًا لحساب قوة كسر واستطالة.

المركبات البلاستيكية التي تعزز الألياف-تحديد خصائص الشد

1. مبدأ الكشف

يتم تطبيق حمل شد ثابت بشكل موحد على طول الاتجاه المحوري للعينة حتى تكسر العينة أو تصل إلى استطالة محددة مسبقًا. خلال العملية برمتها, يتم قياس الحمل المطبق على العينة ويتم قياس استطالة العينة لتحديد إجهاد الشد (شد الإجهاد العائد, إجهاد كسر الشد أو قوة الشد), المعامل المرن الشد, نسبة بواسون, استطالة الكسر ورسم منحنيات الإجهاد.

2. قواعد الامتحان

GBT 1447-2005 طريقة الاختبار لخصائص الشد من المواد البلاستيكية المقواة بالألياف

3. عناصر الاختبار

1. إجهاد الشد: نسبة الحمل الشد إلى منطقة مستعرضة أولية ضمن نطاق المقياس للعينة

2. قوة العائد الشد: الإجهاد الأولي الذي يزداد فيه الإجهاد ولكن الإجهاد لا يزيد أثناء اختبار الشد, التي قد تكون أقل من الحد الأقصى للضغط الذي يمكن أن تصل إليه العينة.

3. إجهاد كسر الشد: إجهاد الشد الذي تنكسر فيه العينة أثناء اختبار الشد.

4. قوة الشد: الحد الأقصى للضغط الذي تتحمله المادة قبل كسر الشد.

5. سلالة الشد: معدل تغيير الطول داخل نطاق المقياس للعينة تحت عمل الحمل الشد.

6. إجهاد العائد الشد: سلالة الشد عند نقطة إنتاج العينة التي تنتج أثناء اختبار الشد.

7. سلالة كسر الشد: سلالة الشد عندما تكسر العينة تحت الحمل الشد.

8. المعامل المرن الشد: نسبة إجهاد الشد إلى إجهاد الشد ضمن النطاق المرن للمادة.

9. نسبة بواسون: القيمة المطلقة لنسبة السلالة الجانبية الناتجة عن الإجهاد المحوري الموزع بشكل موحد على السلالة المحورية المقابلة ضمن نطاق الحد النسبي للمادة; الاستطالة النسبية ضمن نطاق طول المقياس عندما تكسر العينة تحت عمل التوتر.

المركبات البلاستيكية التي تعزز الألياف-تحديد خصائص الشد

رابعا. أدوات الاختبار

1. آلة اختبار المواد الشاملة

(رسم تخطيطي: يمكن استخدام آلة اختبار المواد الشاملة مع تركيبات مختلفة للاختبارات الميكانيكية المختلفة)

2. ويسفين

3. ورقة التعزيز (ينطبق على عينات النوع الثاني)

A.1 مواد ورقة التعزيز

استخدم نفس المادة مثل العينة أو مادة ذات معامل مرنة أقل من العينة.

A.2 حجم ورقة التعزيز

سماكة: 1مم ~ 3 مم;

عرض: عرض العينة عندما يتم ربط عينة واحدة; إذا تمت معالجة العينة في عينة واحدة بعد الترابط المتكامل, يجب أن يكون العرض

تلبية متطلبات عدد العينات المراد معالجتها.

A.3 ترابط ورقة التعزيز

طَحن (أو الرمال) سطح الترابط مع ورق الصنفرة. احرص على عدم إتلاف قوة المواد;

امسح سطح الترابط بمذيب (مثل الأسيتون);

رابطة مع درجة حرارة الغرفة لاصق (مثل لاصق الايبوكسي) مع صلابة جيدة;

الضغط جزء الترابط من العينة لفترة معينة من الوقت حتى يتم الانتهاء من المعالجة.

4. تركيبات مخصصة لعينات النوع الثالث

4. شروط الاختبار

أ. نوع العينة:

اكتب العينة (شكل الدمبل): 180× 10 ×(2~ 10)مم, 10جهاز كمبيوتر شخصى

النوع الثاني عينة: 250× 25 ×(2~ 10)مم, 10جهاز كمبيوتر شخصى

النوع الثالث عينة: نوع عظم الكلب, 7جهاز كمبيوتر شخصى

عينة نسبة بواسون

2. درجة حرارة الاختبار

درجة حرارة الغرفة

3. سرعة الاختبار

عند قياس معامل مرونة الشد, نسبة بواسون, استطالة عند كسر منحنيات الإجهاد, سرعة التحميل عمومًا 2 مم/دقيقة.

عند قياس إجهاد الشد (شد الإجهاد العائد, إجهاد كسر الشد أو قوة الشد):

أ) في الاختبارات التقليدية, سرعة التحميل للنوع الأول هي 10 مم/دقيقة; سرعة التحميل للنوع الثاني والعينات الفرعية هي 5 مم/دقيقة;

ب) في اختبارات التحكيم, سرعات التحميل من النوع الأول, عينات II و III كلها 2 مم/دقيقة.

رابعا. عملية الاختبار

خطوة 1. تحضير المعدات والأدوات

تأكد من أن آلة اختبار المواد الشاملة تعمل بشكل طبيعي, ويتم تثبيت المباراة في مكانها وبدون أضرار.

خطوة 2. إعداد عينة

تحضير النوع الأول من العينات (على شكل دمبل) 180× 10 ×(2~ 10)مم, 10أجهزة الكمبيوتر في المجموع, عينات من النوع الثاني 250 × 25 ×(2~ 10)مم, 7أجهزة الكمبيوتر في المجموع, وعينات نسبة بواسون كما هو مطلوب.

افحص ظهور العينات لضمان عدم وجود عيوب واضحة, واتباع أحكام 4.2 في GB/T1446-2005.

اضبط حالة العينات وفقًا لأحكام 4.4 في GB/T1446-2005.

العدد ووضع علامة على العينات المؤهلة, وقياس عرض وسمك أي ثلاث نقاط في قسم العمل من العينات, خذ متوسط ​​الحساب, وتكون دقة القياس وفقًا لأحكام 4.5.1 في GB/T1446-2005.

خطوة 3: رابطة ورقة التعزيز

استخدم ورق الصنفرة للتلميع (أو الرمال) سطح الترابط في كلا الطرفين من عينة النوع الثاني, الحرص على عدم إتلاف قوة المواد.

استخدم المذيبات مثل الأسيتون لتنظيف سطح الترابط لإزالة الشحوم والشوائب.

استخدم لاصق درجة حرارة الغرفة مع صلابة جيدة (مثل لاصق الايبوكسي) لربط ورقة التعزيز لكلا طرفي العينة من النوع الثاني, واضغط على جزء الترابط لفترة معينة من الوقت حتى يتم علاجه.

خطوة 4: تثبيت العينة

اربط العينة في لاعبا في آلة اختبار المواد الشاملة بحيث يكون خط الوسط للعينة متسقًا مع خط مركز المحاذاة في التركيبات العلوية والسفلية.

قم بتثبيت الأداة لقياس التشوه في قسم العمل في العينة.

خطوة 5: تحميل وتسجيل البيانات

تطبيق الحمل الأولي (عن 5% من تحميل الفشل), تحقق وضبط أداة قياس العينة والتشوه, بحيث يكون النظام بأكمله في حالة عمل طبيعية.

عند قياس إجهاد الشد, استمر في التحميل حتى يتم تدمير العينة, وتسجيل تحميل العائد, تحميل الفشل أو أقصى تحميل للعينة وشكل فشل العينة.

عند قياس المعامل المرن الشد ونسبة Poisson, إذا لم يكن هناك جهاز تسجيل تلقائي, يمكن استخدام التحميل المتدرج, مع اختلاف الصف 5% ل 10% من تحميل الفشل, خمسة مستويات على الأقل من التحميل, ويجب ألا يتجاوز الحمل المطبق 50% من تحميل الفشل. عمومًا, يتكرر القياس ثلاث مرات على الأقل, ويتم أخذ زيادات تشوه مستقرة لتسجيل الأحمال في كل مستوى وقيم التشوه المقابلة; إذا كان هناك جهاز تسجيل تلقائي, يمكن إجراء التحميل المستمر.

خطوة 6, تحديد النتيجة والمعالجة اللاحقة

إذا تضررت العينة من عيب داخلي واضح, أو أن النوع الأول من العينة تضررت في المباراة أو في القوس, أو أن العينة من النوع الثاني تضررت في المباراة أو المسافة بين كسر العينة ونقطة التثبيت أقل من 10 ملم, العينة غير صالحة.

إذا كان هناك أقل من خمس عينات صالحة في نفس الدفعة, يجب تكرار الاختبار.

عندما تتضرر عينة النوع الثالث في قسم غير العمل, لا تزال المنطقة المستعرضة لقسم العمل تستخدم لحساب قوة الشد, ويتم تسجيل موضع الكسر في العينة.

خطوة 7: معالجة البيانات وتحليلها

معالجة وتحليل بيانات العينات الصحيحة, وحساب مؤشرات الأداء الميكانيكي مثل معامل المرونة الشد, نسبة بواسون, استطالة عند الاستراحة, شد الإجهاد العائد, إجهاد كسر الشد أو قوة الشد.

ارسم منحنيات الإجهاد الإجهاد لتحليل السلوك الميكانيكي وخصائص الأداء للمواد.

خطوة 8: إعداد تقرير الاختبار

بناءً على نتائج الاختبار والتحليل, قم بإعداد تقرير اختبار, بما في ذلك ظروف الاختبار, عملية الاختبار, بيانات الاختبار, تحليل النتيجة, إلخ., لتوفير أساس لتقييم أداء المواد والتطبيق.

المركبات البلاستيكية التي تعزز الألياف-تحديد خصائص الشد

ما سبق هو مشاركة آندي لي حول اختبار الشد للبلاستيك المقوى بالألياف. آمل أن يكون ذلك مفيدًا للجميع! إذا كنت تريد معرفة المزيد عن معايير اختبار الشد, طرق الاختبار واختبارات الأداء الشد للبلاستيك المقوى بالألياف, تعليمات التشغيل, تعليمات, مبادئ, تعديل الخطأ, الشركات المصنعة, طرق الاستخدام, إجراءات التشغيل ومعايير الاختبار لآلات اختبار الشد العالمية, والمواصفات, النماذج, التعليمات وإجراءات التحقق من آلات اختبار المواد الشاملة, اهلا وسهلا بك لمتابعتنا, أو أرسل لنا رسالة خاصة واترك رسالة. ال VTS سيجيبك فريق تقنية القياس والتحكم مجانًا!