มาตรฐาน: เครื่องทดสอบแบบไดนามิกและแบบคงที่เป็นไปตามมาตรฐาน เช่น ISO 12135, มาตรฐาน ASTM E399, วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448, และ ASTM E1820.
ข้อกำหนดที่สำคัญ & การใช้งาน
วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 เป็นมาตรฐานที่เชื่อถือได้ของอังกฤษสำหรับการทดสอบความทนทานของกลศาสตร์การแตกหัก. โดยกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับเครื่องทดสอบแบบไดนามิกและแบบคงที่. ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการวัดค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น เคไอซี, ปลาค็อด,และ J-integral — สำหรับวัสดุโลหะและรอยเชื่อม. เครื่องทดสอบทั้งสองประเภทนี้ทำงานร่วมกันเพื่อประเมินความต้านทานการแตกหักของวัสดุ. สนับสนุนการประเมินความปลอดภัยในอุตสาหกรรมที่มีความเสี่ยงสูง เช่น การบินและอวกาศ, แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง, และภาชนะรับความดัน.
ใช้กับสถานการณ์ที่ระบุไว้ในส่วนต่างๆ 1 และ 2 ของมาตรฐาน. มาตรฐานกำหนดให้อุปกรณ์เหล่านี้ต้องส่งมอบการโหลดแบบกึ่งคงที่ที่มีความเสถียร. ความแม่นยำในการควบคุมอัตราการโหลดจะต้องอยู่ที่ ≤±0.05 มม./นาที. นี่เป็นการจำลองการเปลี่ยนแปลงความเครียดที่ช้าในโครงสร้างในโลกแห่งความเป็นจริง. เครื่องจักรเหล่านี้มีโหลดเซลล์ที่มีความแม่นยำสูง. ความแม่นยำในการวัดโหลดจะต้องถึง ≤±0.5% เพื่อบันทึกเส้นโค้งการกระจัดของโหลดได้อย่างน่าเชื่อถือ.
นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีเครื่องวัดระยะยืดที่ตรงกันซึ่งมีความละเอียดการกระจัดที่ ≥±0.001 มม. เครื่องวัดระยะยืดเหล่านี้จับการกระจัดของปลายรอยแตกเล็กๆ น้อยๆ. นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการคำนวณค่า CTOD โดยใช้บานพับพลาสติกของ BS 7448. โครงเครื่องจะต้องมีความแข็งแกร่งสูง. เพื่อป้องกันไม่ให้การเปลี่ยนรูปตัวเองส่งผลต่อผลการทดสอบ. นอกจากนี้ยังต้องทำงานร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมสิ่งแวดล้อมด้วย. ตัวอย่างเช่น, ห้องอุณหภูมิที่มีความแม่นยำในการควบคุม ±1°C. ซึ่งช่วยปรับให้เข้ากับความต้องการในการทดสอบที่อุณหภูมิต่ำของวัสดุที่แตกต่างกัน.
เครื่องทดสอบแบบไดนามิกได้รับการออกแบบสำหรับ BS 7448 ส่วนหนึ่ง 3.
ส่วนนี้จะเน้นไปที่การทดสอบความทนทานต่อการแตกหัก. ใช้เมื่ออัตราการเติบโตของปัจจัยความเครียดความเครียดเกิน 3.0 MPa·m⁰.⁵/s. เครื่องทดสอบแบบไดนามิกส่วนใหญ่ใช้ระบบควบคุมเซอร์โวไฮดรอลิก. พวกเขาสามารถสร้างรูปคลื่นการโหลดแบบไดนามิกที่แม่นยำ, เช่นคลื่นไซน์หรือคลื่นสี่เหลี่ยม. ช่วงความถี่คือ 0.01 เฮิรตซ์ถึง 100 เฮิรตซ์. สิ่งนี้ตอบสนองความต้องการการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมการปฏิบัติงาน.
จำเป็นต้องมีระบบเก็บข้อมูลความเร็วสูง. ความถี่ในการสุ่มตัวอย่างต้องเป็น ≥1,000 Hz. ซึ่งจะบันทึกข้อมูลการโหลดและการกระจัดทันทีระหว่างการโหลดแบบไดนามิก. ความแม่นยำในการควบคุมโหลดแบบไดนามิกต้องเป็น ≤±1%. ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวอย่างมีเสถียรภาพในระหว่างการก่อนการแคร็กและการทดสอบ.
เครื่องทดสอบทั้งแบบไดนามิกและแบบคงที่สำหรับ BS 7448 ต้องเป็นไปตามมาตรฐานการสอบเทียบสากล. ไอเอสโอ/ไออีซี 17025 เป็นตัวอย่างทั่วไป. ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการติดตามข้อมูลการทดสอบ. พวกเขามักจะแบ่งปันอุปกรณ์สนับสนุน. เครื่องมือวัดรอยแตกที่มีกำลังขยายสูงเป็นตัวอย่างหนึ่ง. เครื่องมือเหล่านี้มีความแม่นยำในการวัด ≤±0.01 มม. พวกเขาตรวจสอบความยาวของรอยแตกหลังการทดสอบ.
การทำงานร่วมกันของเครื่องจักรทั้งสองประเภทนี้จะประเมินประสิทธิภาพการแตกหักของวัสดุอย่างสมบูรณ์ภายใต้สภาวะการโหลดที่แตกต่างกัน. สิ่งนี้ทำให้บี 7448 ผลการทดสอบเป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้. โดยจะแนะนำการเลือกวัสดุและการออกแบบความปลอดภัยของโครงสร้างในอุตสาหกรรมหลักๆ.
