ASTM D6641| AITM 1.0008: 複合負荷圧縮

ASTM D6641およびエアバス 1.0008規格では、複合負荷圧縮試験が説明されています。

複合負荷圧縮法は、断面積の大きな複合材料の圧縮試験や高強度の単方向炭素繊維強化複合積層体の圧縮試験に最適です。一部の圧縮力は、グリップエリアにせん断力を介して適用され、残りの部分は試験片の端面を介して適用されます。試験片の長さは、チャック歯の長さに正確に適合し、通常のエンドローディング圧縮試験に使用される長さよりも長くなります。試験片の端面への部分的な力の適用のため、端面の準備は厳格な要件に従う必要があります。

ISO 14126規格も複合材料における複合負荷圧縮試験（メソッド2）を説明しています。

ASTM D6641、AITM 1.0008に基づく複合負荷圧縮試験

D6641およびISO 14126のメソッド2では、ガイドコラムで接続された4つの要素から成る機械的な圧縮試験治具が説明されています。クランピング力は、トルクレンチで締め付けられた8本のネジによって生成されます。試験では、試験片が取り付けられた試験治具が、2つの圧縮プラテンの間に試験機に挿入されます。

この方法はさらに発展し、エアバス規格AITM 1.0008（2010年版）で規定され、せん断荷重および複合負荷圧縮の両方が説明されています。クランピング力の適用は、油圧平行クランピング原理として説明されています。研究によると、チャック歯の構造設計によって、自由なクランピング長さとクランピングエリアの間の遷移でクランピングピークを回避することで、より良い圧縮試験が達成されることが示されています。エアバス規格では、この点を”soft load introduction”として記載しています。

IMAドレスデンが元々開発し、ツビックローエルを通じて入手可能な特許取得済みの油圧圧縮試験治具HCCFは、ASTM D6641の要件を満たします。この圧縮試験治具では、試験片は手動で操作される圧縮アクチュエータを介してグリップされます。このようにして、グリップ圧を広範囲にわたって段階的に調整することができます。

HCCF試験治具は、エアバスAITM 1.0008の要件を満たし、エアバスによってこの目的で試験および承認されています。

定期的に圧縮試験を行うラボにとって、この試験治具は前面からの優れたアクセス性、操作の簡素化、および容易な清掃を提供します。
一般的な他の圧縮試験治具とは異なり、HCCFは試験機の荷重系列に取り付けられており、新しい試験片ごとに取り外す必要がありません。試験された試験片は単純に取り出され、次の試験片をグリップに確保することができます。

圧縮試験の妥当性を決定するために、上乗せされた曲げ変形（パーセント曲げ）を定量化する必要があります。複合負荷圧縮法では、両側に中央に適用された別々のひずみゲージでひずみ測定を行うことが求められます。ひずみゲージの信号は、圧縮ひずみの決定のために平均化されます。

試験片の中心部に十分な自由ゲージ長（≥12.7 mm）がある場合、ツビックローエルHCCF圧縮試験治具は、ひずみゲージの代わりに両側のクリップオン式伸び計を使用することができます。これは、容易にアクセスできるためです。