适可适可:复合材料v型缺口剪切试验应变片的选择
在本文中,Micro-Measurements®应变片用于剪切模量测试与不同的技术进行了比较,如v型缺口试样和Iosipescu测试方法。
粘接电阻应变计是一种有趣的产品。在复杂性上具有欺骗性,由于具有欺骗性的简单外观,在纸上证明从粘合,轧制箔应变计获得准确的结果是不可能的;或者,至少差不多是这样。对所有可能的误差来源进行微观分析,很快就会发现应变计的结果是无用的。实际上——值得庆幸的是——大多数误差贡献只不过是不确定性预算中的部分噪声。唉,粘合,箔应变片经受住了时间的考验;而且,他也非常出色。
使用v形缺口试样测试复合材料以确定剪切模量是一种流行且成熟的测试方法。它是几个测试标准的主题(例如,ASTM D 5379)。Iosipescu测试方法,因为它通常被称为尊敬的鼻祖,N. Iosipescu,是压力分析师的武器库中的另一种经受住时间考验的武器(大约1967年)。

怀俄明测试装置(http://www.wyomingtestfixtures.com/435manbetx点comProducts/a1.html)率先开发了v型缺口测试夹具(见图)。然而,这个测试有一些微妙之处,可能会导致错误的结果;而且,经常危险地低估压力和/或夸大材料属性值。
主要问题在于测试区应变分布依赖于试样的材料特性。交叉铺层、纤维和基体材料特性、加载夹具设计和缺口形状等变量会导致缺口根部之间的应变函数发生巨大变化。由于施加的应力是使用缺口根之间的整个区域计算的,那么显而易见的解决方案是使用应变计忠实地报告缺口根之间的正确平均应变大小,而不考虑复合材料的细节。

两种不同复合材料结构的剪切应变分布(见文献1)
为了为计算剪切模量提供最方便的测试数据,VPG品牌Micro-Measurements (M-M)在20世纪90年代初开发了独特的设计,可以在整个测试区对所有复合材料(或任何结构材料)进行最佳的平均应变测量。这些特殊的仪表在当时的几份技术文件中有很好的记录1、2.不需要校正因子或其他计算操作。没有什么比快速计算平均剪应力除以平均剪切应变来获得剪切模量更必要的了。唉,故事还没完。
| n2a - xx - co32a - 500 / SP61 | 用于Iosipescu标本 |
| n2p - 08 - c032a - 500 / SP61 | |
| n2a - xx - c032b - 500 / SP61 | 对于致密试样 |
| n2p - 08 - c032b - 500 / SP61 | |
| 负责- xx c085c - 500 | 用于Iosipescu标本 |
| a2p - 08 - c085c - 500 | |
| 负责- xx c085d - 500 | 对于致密试样 |
| a2p - 08 - c085d - 500 | |
即使在特定测试中不是绝对必要的,研究人员也经常希望测试复合材料的失效。为什么?因为,尽管几十年来复合材料已经成功地应用于各种材料挑战的应用,但复合材料仍然是“塑料”。万博网页手机版如果你要用塑料代替心爱的金属,第一个问题总是:“它什么时候会坏?”
使用v形缺口试样几何形状进行失效测试是非常常见的。这对M-M剪切模量测量仪提出了一个问题,因为测量仪延伸到缺口根部的几分之一毫米。在缺口根部是第一个增强纤维可能断裂的地方——远早于试件达到临界破坏阶段。不幸的是,断裂的纤维可以刺穿压力表的衬底和打破箔网格线,从而使压力表死亡。仍在施加载荷,但没有记录应变读数;这对实验者来说是个糟糕的情况。
由于这种从试验到失效的要求,通常在v型缺口试样中使用物理上小于M-M剪切模量模式的剪切规。的cea - 06 - 187 - uv - 350图案是一个主要的例子,但也经常使用Tee-rosette量规;虽然,转了45°相对于一条线加入缺口根。
安装的压力表对施加的应变无关紧要。测量网格解决网格区域的中值定理,并准确地报告该区域内存在的平均应变大小。如上面的应变分布图所示,根据网格所覆盖的试样区域,报告的应变值可能低于或高于实际的平均应变值(由虚线表示)。并且,在计算剪切模量时必须使用实际的平均应变值。解决方案是什么?
如果您的测试要求是重复测试-也许是生产复合材料的QC测试-那么比较使用剪切模量仪的结果与较小的测量仪的结果是校准较小图案的有效方法。然后,可以在后续的故障测试中使用较小的模式kamagra,用得到的校准因子对数据进行后处理。或者,如果剪切模量仪与小量规之间的差异在仪器量规系数设置的范围内,则可以使用校准的量规系数实时校正所获得的数据。
结合优秀的测试夹具,如怀俄明州测试夹具提供的那些,与可靠的应变计从微测量是确保良好的测试数据从您的复合材料实验的最佳方式。
1Ifju, P.G.和Post, D.,“复合材料剪切试验专用应变仪”,SEM春季实验力学会议论文集1991年6月,威斯康辛州密尔沃基。
2Watson, R.B.和Perry, c.c.,“使用v形缺口应变计试件时影响剪切性能测量的因素”,复合材料测试与标准化,ECCM-CTS 2,汉堡,德国,1994
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