Ensaio GIc / Ensaio DCB confome ASTM D5528 e ISO 15024

Os elementos de aplicação de força da amostra DCB (blocos de carga ou linguetas articuladas) são conectados aos suportes de amostra da máquina de ensaio. Como a fissura criada na extremidade da película de separação laminada muitas vezes não é suficientemente nítida, o que pode levar a um valor G1c não representativo, a fissura é primeiro ligeiramente alargada e é criada uma “pré-fissura” nítida. O comprimento da pré-fissura é medido com precisão e, em seguida, a amostra é completamente descarregada. Na segunda etapa do ensaio DCB, a amostra é novamente carregada até que a fissura alcance o final das marcações aplicadas lateralmente.

Para o valor de iniciação da taxa crítica de liberação de energia (válido para pré-fissura e para a propagação completa da fissura), a ISO 15024 descreve três critérios diferentes:

• Aplicação da não linearidade (NL): Com a deformação puramente elástica das metades da amostra, a curva força-deslocamento no ensaio é inicialmente linear. O par de valores força-deslocamento em que começa a não linearidade da curva força-deslocamento é usado para calcular o valor de iniciação.
• Propagação visível da fissura (VIS): O par de valores força-deslocamento na curva força-deslocamento, no qual a propagação da fissura começa a ser visível, é usado para calcular o valor de iniciação.
• Critério de complacência (5% ou máximo): Para esse critério, determina-se o par de valores força-deslocamento no qual a rigidez da parte originalmente linear da curva força-deslocamento é reduzida em 5%. Caso o valor máximo de força seja atingido antes, esse par de valores força-deslocamento é utilizado.

Para o respectivo valor de iniciação, utiliza-se o comprimento inicial da fissura (a partir da fissura embutida ou da pré-fissura). Na edição atual da ASTM D5528, apenas o critério de complacência é utilizado para determinar o valor de iniciação da taxa crítica de liberação de energia.

Os valores de propagação são determinados para os comprimentos de fissura e os pares de valores força-deslocamento correspondentes nas marcações aplicadas lateralmente. O crescimento da fissura é monitorado visualmente na lateral do corpo de prova. É muito importante que o registro da força, do deslocamento e do comprimento da fissura ocorra de forma sincronizada.

A avaliação do comprimento da fissura pode ser feita manualmente por um operador que acompanha a propagação da fissura com uma lupa, ou de forma automatizada com um sistema de gravação por vídeo.

Para o cálculo da curva R (taxa crítica de liberação de energia em função do comprimento da fissura, incluindo valores de iniciação e propagação), são utilizados métodos de avaliação diferentes nas duas normas:

• ISO 15024 contém cálculos conforme a Corrected Beam Theory (CBT) e conforme o método Modified Compliance Calibration (MCC).
• ASTM D5528 utiliza o método Compliance Calibration (CC) e apresenta outros métodos no anexo. A redução ao método CC foi feita aqui para garantir a comparabilidade com os valores de tenacidade à fratura G2c determinados segundo ASTM D7905 sob carregamento no Modo II.