根據 ASTM D5528 & ISO 15024 執行測試
DCB 試樣的施力元件(加載塊或鉸鏈突耳)會連接至試驗機的試樣夾具上。 由於層壓離型膜末端所產生的裂紋往往不夠銳利,使得所測定的 G1c 值不具代表性,因此會先稍微撐開裂紋,產生出銳利的預裂紋。 精確測定預裂紋的長度,然後完全移除試樣上的負載。 在 DCB 測試的第二部分中,再次在試樣上加載,直至裂紋達橫向標記的末端。
在 ISO 15024 標準中說明三種不同的準則,用於判定臨界能量釋放率的起始值(適用於預裂紋和完全裂紋擴展):
- 非線性(NL)的起始: 當試樣兩半僅發生彈性形變時,測試一開始的力-位移曲線是呈線性的。 當力-位移曲線開始呈非線性時,就用此時的力-位移值對來計算起始值。
- 可見裂紋擴展(VIS): 當開始看到裂紋擴展時,就用此時力-位移曲線中力-位移值對來計算起始值。
- 合規標準(5% 或 max): 對於該標準來說,當力-位移曲線原線性部分的柔度降低 5% 時,確定此時的力-位移值對。 如果先達到最大力,則使用此時的力-位移值對。
初始裂紋長度用於相應的起始值(從層壓裂紋或從預裂紋)。 在現行版本的 ASTM D5528 中,僅使用合規標準來測定臨界能量釋放速率的起始值。
根據裂紋長度和相應的力-位移值對,即可測定側面標記上的擴展值。 目視監測試樣側面上的裂紋擴展。 必須同步紀錄力、位移和裂紋長度。
裂紋長度可由操作員拿著放大鏡追蹤裂紋進展來手動評估,也可使用錄影系統進行電腦控制。
兩種標準採用不同的評估方法來計算 R-曲線(臨界能量釋放率與裂紋長度的關係圖,包括起始值和擴展值):
- ISO 15024 包含根據校正樑理論 (CBT)的計算,和改良的順應性校正(MCC)法的計算。
- ASTM D5528 使用順應性校正(CC)法,並在附錄中列出其他方法。 在此簡化為 CC 方法是為了確保在模式 II 負載下根據 ASTM D7905 標準所測定的 G2c 斷裂韌性值之間具備可比性。
適用於 GIc 測試並符合 ASTM D5528 和 ISO 15024 的試驗設備
ZwickRoell 單柱桌上型試驗機特別適用於進行符合 ASTM D5528 和 ISO 15024 標準的 GIc 測試。
使用電動錄影系統進行 G1c 測試時,讓裂紋擴展測量變得可追溯且更方便。 使用數位相機記錄沿著試樣所產生裂紋的延展,並製作出整個測試的影像。使用所製作的影像,可在有疑問時回顧檢查每個單獨的測試,並可依裂紋延展來修正測量值。
testXpert 測試軟體可大幅簡化 G1c 測試的執行和評估。 一方面,將攝相機連接至 testXpert,即可在螢幕上方便地追蹤裂紋進度。 另一方面,testXpert 有預先配置的標準程序,當中包含所有根據 ASTM D5528 或 ISO 15024 規範的計算方法,用於計算臨界層間能量釋放率的起始值和擴展值。