Dvoosno ispitivanje
U dvoosnom ispitivanju — za razliku od jednoosnog ispitivanja zatezanja — uzorak se opterećuje preko dve ose opterećenja.
Opterećenje se može primeniti kroz torzioni moment kao dodatak ispitivanju zatezanja ili sabijanja (ispitivanje zatezanje-sabijanja-torzije). Za ovo, mašina za ispitivanje materijala zahteva dodatni torzioni pogon zajedno sa pogonom kroz gredu.
Za dalja ispitivanja materijala pod biaksijalnim poljem zateznog naprezanja, ispitivanja se takođe mogu izvršiti na ukrštenim uzorcima. Za ispitivanje ovog oblika uzorka, potrebne su četiri ispitne ose.
Dodatno ispitivanje ose se može koristiti za reprodukciju i konstantnih odnosa napona (linearna putanja napona) i proizvoljno kombinovanih putanja napona (pristup stepenica).
Ispitivanje zatezanja-sabijanja-torzije Ukrštena ispitivanjat Mašina za ispitivanje
Ispitivanje zatezanja-sabijanja-torzije
Ispitivanje zatezanja-sabijanja-torzije je metoda ispitivanja sa više osa koja se koristi u ispitivanju materijala i komponenti, koja kombinuje moment torzije sa ispitivanjem zatezanja ili sabijanjem.
Upotreba torzionog pogona uzrokuje uvijanje uzorka. Dodatna primena sile u pravcu zatezanja ili sabijanja izaziva različite vrste naprezanja na čvrstoću materijala.
Torzioni moment Mt se izračunava iz sile F na polugi, pomnožene dužinom r korišćene poluge: Mt = F ⋅ r
Deformacija ili opterećenje se meri pomoću pretvarača sile i obrtnog momenta.
Dvoosno ispitivanje zatezanja na uzorku ukrštenog oblika
Jedinstvena karakteristika ispitivanja materijala je dvoosno ispitivanje zatezanja. Sve veći zahtevi koji se postavljaju pred materijale znače da određivanje vrednosti karakteristika materijala preko jednoosnih naponskih stanja više nije dovoljno. Ukrštena ispitivanja se koriste za generisanje polja zateznog naprezanja koja nastaju kada je krstasti uzorak pod dvoosnim opterećenjem.
Za generisanje biaksijalnog polja zateznog naprezanja, potrebne su ili četiri pogonske ose, koje se mogu pojedinačno kontrolisati i podesiti, ili dve pogonske ose svaka u radu master-slave.
Ako je pored merenja i kontrole deformacija potrebna kontrola srednje tačke na uzorku ukrštenog oblika, apsolutno je neophodno rešenje sa individualno kontrolisanim i podesivim pogonskim osovinama.
Biaksijalno ispitivanje zatezanja se prvenstveno izvodi u istraživanju i razvoju kako bi se istražile definisane vrednosti napona u tački preseka uzorka. Za oblast ispitivanja metala postoji nacrt standarda ISO-FDIS 16842, koji daje uputstva o dizajnu uzorka, rasporedu ispitivanja i postupcima ispitivanja.
Uzorak ukrštenog oblika je opterećen u dva smera (ovde vertikalni i horizontalni). Strelice pokazuju nominalni napon. Tokom ispitivanja, posebno visok nivo naprezanja materijala javlja se u uglovima ukrštenog uzorka, koji se označava kao naprezanje zareza (područje koncentracije naprezanja). Trajektorije napona su prikazane kao crvene linije.
Strategije ispitivanja jednoosnih i biaksijalnih putanja opterećenja u ukrštenim ispitivanjima
Opet, dva smera opterećenja su prikazana vertikalno i horizontalno. Dve ispitne ose se mogu koristiti za reprodukciju i konstantnih odnosa napona (linearna putanja napona) i proizvoljno kombinovanih putanja napona (pristup stepenica).
Rezultirajuće strategije ispitivanja su šematski predstavljene na ovom dijagramu.
Optičko merenje deformacije/ kontrola deformacije
Optički merni sistemi se koriste za merenje deformacija u polju biaksijalnog zateznog napona. Sa proširenom verzijom ovih mernih sistema, moguća je i kontrola srednje tačke uzorka pored merenja deformacije i kontrole deformacije.
Ovde uzorci moraju biti opremljeni odgovarajućim oznakama, koje merni sistem koristi za beleženje pomeranja u pravcu odgovarajuće ose. U osnovi su potrebne četiri oznake za merenje/kontrolu deformacije.
Ako je potrebna dodatna kontrola srednje tačke, potrebna je još jedna oznaka u centru uzorka.
