Compression after Impact, CAI mit ZwickRoell

Ziel der Prüfung

CAI-Prüfungen dienen der Charakterisierung einer Schädigung, wie sie zum Beispiel bei Flugzeugen oder Fahrzeugen durch Steinschlag, Vogelschlagoder durch Unfälle auftreten kann.

Das Prinzip der Messung besteht in der gezielten Vorschädigung einer Prüfplatte, die zuvor mit Ultraschall auf bereits vorhandene Delaminationen oder Fehlstellen geprüft wurde und der Messung einer Restfestigkeit im Druckversuch.

Aus diesem Grund besteht Prüfablauf im Compression After Impact Versuchbesteht aus zwei Teilen:

Die gezielte Vorschädigung eines Probekörpers mit Hilfe eines instrumentierten Fallwerks
Die Druckprüfung zur Messung der Restfestigkeit in einer statischen Prüfmaschine

Vorschädigung der Prüfplatten

Im instrumentierten Fallwerk HIT 230F wird der Probekörper unter festgelegten Bedingungen vorgeschädigt.
Die Proben werden auf einem Ausschnitt von:
76,2 x 127mm (ASTM, Boeing, SACMA, DIN), 75 x 125 mm (EN, Airbus) oder 140 mm Durchmesser (CRAG) gespannt. Nur die Airbus AITM erfordert Spannen innerhalb des Ausschnitts. Zur Bedienungsvereinfachung werden die Probekörper außerhalb des Fallwerks aufgespannt und dann in die Prüfposition geschoben.
Der Vorgang der Vorschädigung kann durch die Instrumentierung des Fallwerks überwacht und beurteilt werden. Die erste Schädigungsspitze im Kraft-Zeitverlauf gibt zudem eine Korrelation auf die Mode II Bruchzähigkeit des Laminats.

CAI-Druckversuch

Die vorgeschädigten Probekörper werden in einer speziellen Druckvorrichtung geprüft um die Rest-Druckfestigkeit festzustellen. Die dabei entstehenden Druckkräfte sind üblicherweise sehr groß.

Zur ausknickfreien Belastung der Prüfplatten werden spezielle Druckvorrichtungen eingesetzt, die sich im Rahmen der Normung unterscheiden:

ASTM, Boeing, SACMA und DIN: Alle vier Seiten sind geführt, aber nicht gespannt.
ISO, EN und Airbus Normen: Oberes und unteres Probenende sind gespannt. Die Seiten werden mit Linienkontakt geführt.