ASTM D6641 | AITM1-0008: Combined Loading Compression
Las normas ASTM D6641 y Airbus AITM1-0008 describen el ensayo de compresión con carga combinada (Combined Loading Compression).
El método de compresión de carga combinada es ideal para ensayar probetas de composite con secciones transversales más grandes y para ensayos de compresión con laminados compuestos reforzados con fibras de carbono unidireccionales de alta resistencia. Parte de la fuerza de compresión se aplica a través de la sujeción mediante fuerzas de cizalladura, el resto se aplica a través de los extremos de la probeta. La longitud de la probeta se adapta con precisión a la longitud de las mordazas de sujeción y es mayor que en los ensayos simples con método de carga frontal. Dado que la fuerza se aplica de forma proporcional a través de las caras frontales de la probeta, es imprescindible realizar un mecanizado riguroso de las mismas.
La norma ISO 14126 también describe el ensayo de compresión con carga combinada en materiales compuestos (método 2).
Combined Loading Compression según ASTM D6641, AITM1-0008
Las normas ASTM D6641 e ISO 14126 método 2 describen un aparato de ensayo de compresión mecánica que consta de cuatro elementos conectados por columnas guía. La fuerza tensora se genera mediante 8 tornillos que se aprietan con una llave dinamométrica. El dispositivo de ensayos con probeta incorporada se utiliza en la máquina de ensayos para el ensayo entre platos de compresión.
En la norma Airbus AITM1-0008 edición 2010 se presentó una mejora, que describe tanto el ensayo bajo carga de cizallamiento (Shear Loading) como bajo carga combinada (Combined Loading Compression). La aplicación de la fuerza de apriete se describe como un principio de fijación paralela hidráulica. Los estudios han demostrado que se pueden lograr ensayos de compresión más fiables, si se evitan los picos de tensión en la transición entre la longitud de sujeción libre y las superficies de sujeción, con el diseño de las mandíbulas. En el estándar Airbus, esto se describe como una «Soft Load Introduction».
El dispositivo de compresión hidráulico patentado HCCF de ZwickRoell, desarrollado originalmente por IMA Dresden, cumple con los requisitos de la norma ASTM D6641. Con este dispositivo de ensayos de compresión, la probeta se sujeta mediante cilindros de compresión operados manualmente. La presión de apriete se puede ajustar continuamente en un amplio rango.
El dispositivo de ensayos HCCF cumple los requisitos de Airbus AITM1-0008 y ha sido verificado y aprobado por Airbus a este respecto.
Para los laboratorios que realizan ensayos de compresión con frecuencia, la excelente accesibilidad frontal, la fácil manipulación y la facilidad de limpieza son primordiales.
A diferencia de todos los demás dispositivos de ensayos de compresión habituales, el HCCF está integrado en la cadena de carga de la máquina de ensayos y no es necesario retirarlo para cada nueva probeta. Simplemente debe extraerse la probeta ensayada y sujetar la siguiente probeta.
Para determinar la validez del ensayo de compresión cuantificando las deformaciones de flexión superpuestas (flexión porcentual), el método de compresión bajo carga combinada también utiliza bandas extensométricas que miden por separado y se aplican centradas en ambos lados. Para determinar la deformación por compresión se calcula el promedio de las señales de las bandas extensométricas.
Si hay suficiente longitud de medición libre en el centro de la probeta (≥12,7 mm), se puede utilizar un extensómetro de clip-on de doble cara en el dispositivo de compresión ZwickRoell HCCF como alternativa a las bandas extensométricas, gracias a la buena accesibilidad.
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