Ispitivanja zatezanja na plastici pri niskim, povišenim ili visokim stopama deformacije
Merenje krive napon-deformacija koristeći ispitivanje zatezanja na plastici u uslovima velike brzine deformacije daje podatke za simulacije sudara, na primer u konstrukciji vozila.
Cilj i standardi Ispitivanje / zahtevi za ispitnu opremu Ispitni sistem Brušura o plastici
Standardi i ciljevi ispitivanja zatezanja velikom brzinom prema SAE J2749, ISO 18989, ISO 18872, VDA Preporuka 287
Merenje krive napon-deformacija pri visokim stopama deformacije daje podatke za projektovanje za simulacije sudara, na primer u konstrukciji vozila. Međunarodni standard za varijabilne stope deformacije koji pokriva statička ispitivanja zatezanja pri velikoj brzini je trenutno u razvoju.
- SAE J 2749 definiše ispitivanje i zahteve za opremu za ispitivanje u opštem obliku
- ISO 18989 je nacrt standarda za ispitivanje koji precizira proceduru za zatezna ispitivanja sa promenljivim brzinama deformacije u opsegu od statičkog do više od 150 s-1. Ovaj projekat je zasnovan na:
- VDA 287, preporuka Nemačkog udruženja automobilske industrije (VDA).
- ISO 22183 definiše kriterijume kvaliteta za dinamičko ponašanje merenja sile i samim tim omogućava ujednačenu procenu mernih grafika u pogledu njihovog kvaliteta
- ISO 18872 je više teorijski pristup sa opštim definicijama i procedurom za ekstrapolaciju rezultata pri većim stopama deformacije. Upotreba standarda je ograničena.
Ponašanje pri zatezanju pri visokim stopama deformacije se meri na određenim uzorcima i pod poznatim uslovima pri brzinama povlačenja u rasponu od statičkog ispitivanja do oko 5 m/s. Ovo omogućava postizanje brzine deformacije do 200 1/s na uzorcima tipa 3 prema ISO 8256.
Zahtevi za ispitivanje
Za ova ispitivanja obično se koriste hidraulične mašine za ispitivanje zatezanja velike brzine, u kojima se klip nakratko ubrzava do potrebne brzine ispitivanja pomoću hidrauličke energije uskladištene u akumulatorima. Ovaj tip mašine omogućava merenje i pri malim i velikim brzinama.
Ispitivanja u opsegu brzine iznad pribl. 1,5 m/s se takođe može izvesti pomoću mašine za ispitivanje padajućim tegom posebno prilagođenih za ispitivanje plastike. Aranžman ispitivanja u ovom slučaju je sličan ispitivanju zateznog udara, u kome se uzorak čvrsto drži na jednoj strani, a na suprotnoj strani je postavljen jaram koji prenosi kretanje težine pada na uzorak. Pri nižim brzinama nema smisla ispitivati sa mašinom za ispitivanje padajućim tegom zbog male visine pada i veoma velikih masa pada koje bi bile potrebne.
Da bi se osigurala validnost ispitivanja , neophodno je koristiti odgovarajući ekstenziometar ili sistem za merenje pomeranja koji može da odredi i brzinu vučne zahvate ili jarma i deformaciju uzorka sa visokom rezolucijom i dovoljnom brzinom. Obično se za ovu svrhu koriste brzi sistemi kamera sa 2D DIC evaluacijom.
Sila se meri preko krutog mernog sistema male mase, koji pored dobre tačnosti merenja i sticanja izmerene vrednosti više od 200 kHz, mora imati najveću moguću prirodnu mehaničku frekvenciju. Period ove prirodne oscilacije mora biti najmanje faktor 8 do 10 manji od trajanja merenja do relevantnog ispitnog događaja koji se meri.
U teoriji, kretanje hvataljke za povlačenje treba da se ubrza od nule do željene brzine povlačenja bez vremenskog odlaganja, a zatim da ostane konstantno. Da bi se što više približio ovom idealnom scenariju, koristi se dodatni element male mase između klipa i čeljusti, koji se naziva šipka za izgubljeno kretanje. Ovaj element, zajedno sa povezanim čeljustima, određuje dinamičku sekvencu procesa deformacije i stoga je od značajnog značaja za dodeljivanje krive naponske deformacije traženoj trećoj osi, brzini deformacije.
Ispitivanja se obično izvode u normalnoj klimi prema standardu ISO 291. Ako se zatezno ponašanje plastike pri velikim brzinama treba ispitivati u širokom temperaturnom opsegu, imamo na raspolaganju temperaturne komore koje se mogu instalirati u ispitnom području mašine za ispitivanje velike brzine.
