Ensaio GIc / Ensaio DCB conforme ASTM D5528 e ISO 15024

Os elementos de aplicação de carga da amostra DCB (blocos de carga ou placas de dobradiça) são conectados aos suportes da amostra da máquina de ensaio. Como a trinca fabricada na extremidade da película de separação inserida muitas vezes não é suficientemente nítida, o que pode levar à determinação de um valor G1c não representativo, a trinca é inicialmente expandida e um "pré-furo" nítido é gerado. O comprimento do pré-furo é determinado com precisão e, em seguida, a amostra é completamente descarregada. Na segunda parte do ensaio DCB, a amostra é novamente carregada até que a trinca atinja o final das marcações aplicadas lateralmente.

Para o valor inicial da taxa crítica de liberação de energia (válido para pré-furo e para o progresso completo da trinca), a ISO 15024 descreve três critérios diferentes:

• Inserção da não linearidade (NL): Com deformação puramente elástica das metades da amostra, a curva força-deslocamento no ensaio é inicialmente linear. O par de valores força-deslocamento, no qual a não linearidade da curva força-deslocamento começa, é utilizado para o cálculo do valor de iniciação.
• Propagação visível da trinca (VIS): O par de valores força-deslocamento da curva força-deslocamento, no qual a propagação da trinca se torna visível, é utilizado para o cálculo do valor de iniciação.
• Critério de rigidez (5% ou máximo): Para este critério, o par de valores força-deslocamento é determinado no ponto em que a rigidez da parte originalmente linear da curva força-deslocamento é reduzida em 5%. Se o máximo de força for alcançado anteriormente, esse par de valores força-deslocamento será utilizado.

Para o valor de iniciação correspondente, é utilizada o comprimento inicial da trinca (a partir da trinca inserida ou do pré-furo). Na edição atual da ASTM D5528, para a determinação do valor de iniciação da taxa crítica de liberação de energia, é utilizado apenas o critério de rigidez.

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

A avaliação do comprimento da trinca pode ser feita manualmente por um operador, que acompanha o progresso da trinca com uma lupa, ou controlado por computador com um sistema de gravação de vídeo.

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

• ISO 15024 inclui cálculos de acordo com a Corrected Beam Theory (CBT)e com o método Modified Compliance Calibration (MCC).
• ASTM D5528 Utiliza o método Compliance Calibration (CC) Methode e apresenta outros métodos no anexo. A redução para o método CC foi realizada aqui para garantir a comparabilidade entre os valores de tenacidade à fratura G2c determinados de acordo com a ASTM D7905 sob carga Mode II.