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ASTM D695, DIN EN 2850 Type B o Boeing BSS 7260 Type III e IV: Compressione carico assiale

Questa procedura è basata sulla normativa ASTM D695 ed è stata in seguito sviluppata in altre normative, DIN EN 2850 e Boeing BSS 7260 Tipo III e IV, relative alle prove sui materiali compositi rinforzati con fibre continue.

Le prove necessitano di una semplice preparazione, serve solo un kit per test di compressione con incluso un blocco di supporto posizionato verticalmente.

Metodi di prova

Il provino viene caricato longitudinalmente tra due piatti di compressione. Il dispositivo anti-cedimento previene la rottura prematura del materiale attraverso la flessione sovrapposta; tuttavia, non contribuisce alla trasmissione della forza al provino. La forza viene applicata esclusivamente attraverso le facce finali del provino e quindi richiede una lavorazione precisa.

Viene utilizzato un provino senza rinforzi per misurare il modulo di compressione. Per determinare la validità della prova di compressione quantificando le deformazioni di flessione sovrapposte (percentuale di flessione), viene effettuata una misurazione della deformazione con estensimetri separati applicati centralmente su entrambi i lati. In questo caso, è necessario un supporto anti-cedimento con rientranze nei punti in cui sono applicati gli estensimetri. I segnali degli estensimetri vengono poi mediati per determinare la deformazione in compressione.

Per misurare la resistenza alla compressione, viene utilizzato un provino con cap strip con il quale si ottiene un aumento della superficie per l'applicazione della forza e si raggiunge il cedimento nella sezione centrale del provino non supportata. Il cedimento nei punti di carico è una modalità di non valida e porta sempre a valori di resistenza alla compressione più bassi. A causa della lunghezza ridotta dell'area del provino non supportata, l'applicazione degli estensimetri è piuttosto complessa se confrontata con altri metodi per i test di compressione.

In generale, se la prova viene eseguita correttamente, si ottengono valori del modulo a compressione riproducibili, mentre la determinazione della resistenza alla compressione è spesso soggetta a dispersione maggiore.

Sistemi di prova modulari per compositi

I grandi laboratori di prova, con un volume di prove altrettanto elevato, utilizzano macchine di prova diverse per i vari metodi di prova dei compositi, riducendo così al minimo gli sforzi di conversione. Le singole macchine di prova possono essere regolate in base alla forza richiesta per i vari tipi di test. Se i volumi di produzione non sono alti o abbastanza consistenti da poter investire in diverse macchine di prova, l'alternativa ideale è allestire una singola macchina di prova in modo da poter eseguire più metodi con il minor sforzo di riconfigurazione possibile.

ZwickRoell ha sviluppato un sistema modulare, disponibile come macchina di prova da 100 kN o 250 kN, che copre 21 metodi di prova e circa 120 standard di prova (ISO, EN, ASTM, nonché Airbus AITM e Boeing BSS), e che consente una caratterizzazione completa dei materiali compositi fibrorinforzati a temperatura ambiente o a basse o alte temperature da -80 °C a +360 °C.

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