ASTM D6484 Open-Hole Compression e ASTM D6742 Filled-Hole Compression
As normas ASTM D6484 e ASTM D6742 descrevem os métodos de ensaios Open Hole Compression (OHC) e Filled Hole Compression (FHC) em laminados multidirecionais.
Com o ensaio Open Hole Compression (OHC) conforme ASTM D6484 é determinada a influência de um furo sobre a resistência à compressão de um laminado. A relação entre a resistência OHC e a resistência à compressão do mesmo laminado não entalhado fornece o fator Knockdown OHC.
Quando um rebite ou um pino é inserido no furo da amostra, o ensaio é chamado de ensaio de Filled Hole Compression (FHC), o qual foi padronizado na norma de ensaio ASTM D6742. De forma análoga, a comparação da resistência FHC com a resistência à compressão do mesmo laminado sem entalhe fornece o fator de knockdown FHC.
Também as normas Boeing BSS 7260 (Type I) e Airbus AITM1-0008 (amostra tipo B) descrevem métodos de ensaio padrão para ensaios de Open-Hole Compression. A norma AITM1-0008 fornece adicionalmente instruções para o ensaio de Filled-Hole Compression (amostra tipo C) e de Plain Compression (amostra tipo A).
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Amostras conforme ASTM D6484 e ASTM D6742
- A amostra padrão para o ensaio de Open Hole Compression conforme ASTM D6484 e o ensaio de Filled Hole Compression conforme ASTM D6742 é, dependendo do sistema de unidades utilizado, de 300 mm (12 polegadas) em comprimento e de 36 mm (1.5 polegadas) em largura com a furação centralizada de 6 mm (0.250 polegadas).
- A amostra OHC descrita na norma industrial Boeing BSS 7260 Tipo I também possui 12 polegadas em comprimento e 1,5 em largura.
- As dimensões das amostras OHC Type B1 e B2 na norma Airbus AITM 1-0008 dependem da espessura do laminado e do método de aplicação de força utilizado no ensaio de compressão (Shear Loading ou Combined Loading).
Execução do ensaio e dispositivo de ensaio
Os ensaios Open Hole Compression e os ensaios Filled Hole Compressionsão sempre executados com laminados multidirecionais.
A medição de deformação não é obrigatória uma vez que a resistência é o valor característico decisivo a ser determinado. O único modo de falha válido é a falha por compressão na proximidade do furo.
ASTM D6484, ASTM D6742 OHC / FHC - dispositivo de compressão
Para ASTM D6484, ASTM D6742 e Boeing BSS 7260 Type I é necessário o mesmo dispositivo de compressão especial ASTM OHC / FHC com suporte dobrável. Esse dispositivo impede a dobragem da amostra OHC relativamente longa.
- A aplicação da força pode ser feita mediante Shear Loading (aplicação da força por meio de cisalhamento) e fixação do dispositivo de ensaio em garras hidráulicas , ou mediante End-Loading (aplicação da força por meio das extremidades frontais da amostra) e posicionamento do dispositivo de ensaio entre os anéis de aperto.
- O dispositivo de compressão ASTM OHC / FHC pode ser utilizado para forças de compressão de até 200kN em um range de temperatura de -70°C até 300°C.
Dispositivo de compressão HCCF para Airbus AITM1-0008
A norma AITM1-0008 utiliza amostras menores as quais podem ser diretamente fixadas em garras guiadas. Para a execução dos ensaios OHC e FHC conforme Airbus AITM1-0008 é ideal o dispositivo de compressão HCCF da ZwickRoell:
- Em virtude das dimensões de amostra análogas, na comparação com as amostras sem entalhe Tipo A1 e A2, as amostras OHC de tamanho B1 e B2 assim como as amostras FHC de tamanho C1 e C2 podem ser ensaiadas no dispositivo de compressão ZwickRoell HCCF (Hydraulic Composites Compression Fixture).
- O dispositivo de compressão HCCF é adequado para forças de compressão de até 200kN em um range de temperatura de -60°C até 150°C.
- Os resultados são a resistência à compressão com furo aberto ou furo preenchido. Além disso, será calculado um fator de entalhamento o qual indica a perda de resistência em comparação a uma amostra simples sem furo.
Sistemas de ensaio modular em compósitos
Laboratórios de ensaio maiores, com um alto volume de ensaios, utilizam diferentes máquinas para os mais variados ensaios em compósitos e, dessa forma, conseguem minimizar a necessidade de trabalhos de conversão. As respectivas máquinas de ensaio podem ser adaptadas ao range de força de diferentes tipos de ensaio. Quando o volume de ensaios não é tão alto ou tão regular que o investimento em várias máquinas para ensaio compensa, é vantajoso equipar uma única máquina de ensaio de modo que o maior número possível de métodos de ensaio possa ser realizado com o menor esforço de conversão possível.
Para isso, a ZwickRoell desenvolveu um conceito modular, disponível como máquina de ensaio estático 100kN ou 250kN, com o qual 21 métodos de ensaio e aprox. 120 normas de ensaio (ISO, EN, ASTM, assim como Airbus AITM e Boeing BSS) são cobertos e que permite a ampla caracterização de materiais compostos de fibra à temperatura ambiente ou em ensaios a temperaturas baixas ou temperaturas elevadas de -80°C até +360°C.
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