Enerji boşalma hızları G 

Elyaf kompozitlerinin karakterizasyonu sırasında, enerji salınım oranları, kopma mekaniği parametreleri olarak belirgin bir rol oynamaktadır.
91_Enerji serbest bırakma oranı

Test amacı

Bu özellikler, bir çatlak teşvik etmek için belirli bir numunede harcanması gereken çatlak yüzeyiyle ilgili enerjiyi sağlar. Sonuç olarak bir laminatın çatlak yayılım hassasiyetini tanımlayan bir değerdir. Ölçümde, türüne göre bir ayrım yapılmaktadır.

  • Mod I: Çatlak açıklığı
  • Mod II: Laminat düzlem boyunca kayma gerilmesi
  • Laminat düzlem boyunca Mod II torsiyon gerilmesi

Mod I'deki enerji salınım hızlarının ölçümü en yaygın şekilde kullanılır ve u.A. ISO, ASTM ve EN standartları serisinde anlatılmıştır. Şu anda Mod III için standartlaştırma yok. ASTM ayrıca, Mod I ve Mod II stresinin değişken oranlarda birleşmesine izin veren karma modlu bir işlemi açıklar.

91_Enerji serbest bırakma oranı_Grafik

Mod I ölçüm DCB test kurulumunda

  • Mod I enerji serbest bırakma oranları, genellikle, DCB(Double Cantilever Beam) numunesi ile gerçekleştirilir.
  • Bu numune, laminat düzleminde, ör. laminat yerleştirilmiş bir plastik film ile üretildi.
  • Yapıştırılmış yükleme blokları, menteşeler veya çatlak aralığında sıkıştırılmış özel çeneler vasıtasıyla uygulanabilir.
  • Test sırasında, çatlak açıklığı bir çapraz yol olarak ölçülür ve numune bacaklarında deformasyon miktarı ile düzeltilir. Kullanılan enerji deformasyon yoluyla ölçülen kuvvetin integralinden hesaplanır. Çatlak büyümesi, numunenin yanında görsel olarak izlenir.
92_Video izleme
93_Büyüteç
  • Çatlak uzunluğunun değerlendirilmesi, numunenin işaretlenmiş yan yüzeyi üzerinde büyüteç ile bakan bir operatör tarafından manüel olarak yapılabilir. Ölçümün daha iyi izlenebilirliğini sağlamak için, çatlamaya neden olan yayılma sonrasında numuneyi boyunca taşınan ve ölçüm sırasında bir film kaydeden dijital büyüteçler kullanılır.
  • Bu film dalga formuyla kare kare arasında senkronize edilir. Şüpheli durumlarda, inceleme daha sonra incelenebilir ve düzeltilebilir.
  • Test prosedürleri ve sonuç değerlendirmeleri, standart uygulamaya bağlı olarak farklılık gösterir.
  • Standartlar şunlardır: ISO 15024, ASTM D 5528, AITM 1-0005, AITM 1-0053, Boeing BSS 7273, CRAG mod 600, NASA mod RP 1092 ST-5, ESIS TC 4, prEN 6033 (geri çekilmiş) 
94_Model

Mode II – SENB'de ölçüm / ENF test kurulumu

Mod II gerilmeleri, hem eğme testinde hem de çentikli numunelerle çekme ve basma testlerinde üretilebilir ve ölçülebilir.

Mod II enerji boşaltım hızının ölçümü eğme testi olarak standartlaştırılmıştır. Buradaki eğme testinde meydana gelen kayma gerilmeleri, ilerletmek için kullanılır. Numunelere SENB (Single End Notch Bending) adı verilir, ancak ENF (End Notch flexure) de yaygın bir terimdir. Sapma ölçümü, travers yolu (rijitlik düzeltmesi) veya merkeze bağlı bir yer değiştirme dönüştürücüsü vasıtasıyla gerçekleştirilir.

Çatlak başlatma noktası maksimum bir kuvvet ile karakterizedir. Ölçümün sonunda, numune sıvı azotta soğutulur ve ardından kırık yüzeylerini ölçmek için tamamen ezilir.

Enerji serbest bırakma oranı

Mixed Mode Bending (MMB)

Tek yönlü laminatlarda karışık modlu eğilme ölçülebilir. Mod I ve Mod II birleştirilir, böylece kuvvet başlatma dirseğinin konumu ilgili Mod I ve Mod II bileşenlerini belirler.
YUKARI