Тестирование платформы на прочность исследований полимеров и армированных волокном полимерных композитов под Одновременно Hygrothermo-механические стимулы

Общая цель этой процедуры заключается в улучшении конструкции и безопасности полимеров и полимерных композитов в сложных условиях нагружения. За счет исследования их долговечности при одновременных гидротермальных и механических нагрузках, с использованием недорогой гибкой и удобной для пользователя испытательной платформы. Сначала образцы из полимерных композитов помещаются в испытательный резервуар.

Затем прикладывается постоянная трехточечная изгибающая нагрузка, и образец одновременно погружается в жидкость с ползучей нагрузкой. Измеренные показания сопротивления преобразуются в изменения перемещения. Для анализа вес образцов измеряется после проведения параллельных испытаний.

Наконец, образцы проверяются на остаточную прочность. Таким образом, механические и конструктивные назначения материалов лучше понимаются на основе их реакции на одновременную нагрузку. Основное преимущество этой платформы перед существующими методами заключается в том, что она недорога, удобна в использовании, портативна и легко адаптируется к другим потребностям тестирования.

Применение этой работы направлено на повышение безопасности инженерных конструкций из полимеров и полимерных композитов, таких как самолеты, корабли, мосты и ветряные турбины. Мы будем лучше понимать и, следовательно, лучше числить модели и конструкции этих конструкций в сложных условиях эксплуатации. В настоящее время мы используем этот метод для того, чтобы получить представление о долговечности полимеров и полимеркомпозитов при погружении в воду и при механических нагрузках.

Тем не менее, он также может применяться в других ситуациях, таких как долговечность других материалов, которые обычно подвергаются воздействию агрессивных химических веществ во время эксплуатации. Как правило, новичкам на этой платформе следует обратить внимание на тщательное позиционирование и загрузку образцов. Камера испытательного аппарата изготовлена из полиэтилена высокой плотности, который будет надежно переносить широкий диапазон температур и жидкостей.

Пенополистироль, окружающий испытательный бак, препятствует теплообмену с окружающей средой. Крышка камеры изготовлена из поликарбоната толщиной 9,5 миллиметров, что позволяет просматривать загруженные экземпляры. Он закреплен алюминиевым Т-образным стержнем, который, в свою очередь, закреплен на баке для размещения тяжелого груза.

Применена стальная арматурная рама и дополнительные крючки на крышке. Более тяжелые грузы чаще всего используются для испытаний на остаточную прочность. Эта камера может прикладывать до 50 килограммов к каждому образцу, чтобы гарантировать нахождение точки отказа.

С крышки свисают три алюминиевых блока, разработанных в соответствии со стандартами A STM. Эти блоки позволяют одновременно испытывать до четырех образцов и регулируются через прорези в крышке камеры. Образцы располагаются под двумя блоками, и восходящая сила в центре блока вызывает изгибающие силы на образце.

Аппарат имеет подвижные ролики в основании и прочно удерживается стальной рамой с поперечными балками и зацеплением для поддержки. Наклонные распорки предотвращают разрушение изоляции из-за верхнего веса и смещения, а датчики на шкивах рамы и струнные потенциометры измеряют прогибы в середине пролета. Эти потенциометры изготовлены из крутильных пружин.

Шкив соединяет стальной трос от соединения с образцом к подвесному стержню для приложения регулируемого веса. Общая нагрузка, приложенная к образцу, обеспечивается этим рядом тросов, рычагов шкива и болтов. Они объясняются в следующих разделах, посвященных использованию устройства для загрузки образца в испытательное устройство.

Сначала откройте крышку бака и установите крышку на боковые опоры. Затем загрузите образец в U-образный болт. Перекладина должна находиться в центре образца.

Теперь упритесь концами образца в алюминиевую опору. Свес должен составлять от пяти до 10 миллиметров. Продолжайте загрузку до четырех образцов таким же образом.

Затем снимите опоры крышки и опустите крышку. Убедитесь, что крышка правильно установлена на баке. Теперь приложите желаемое усилие к образцам, добавив грузы к стальному стержню, подвешенному к внешнему шкиву.

Во-первых, убедитесь, что линия потенциометра натянута. Затем измерьте сопротивление на внешних контактах потенциометра. Черный провод идет на первый контакт, а красный — на третий.

Теперь преобразуйте показания сопротивления в смещение, вычислив коэффициент калибровки. В этом случае один килоом соответствует 64,895 миллиметрам рабочего объема. Для непрерывного сбора данных имеется возможность подключения струнных потенциометров к цифровому мультиметру.

После расчета водоизмещения подготовьтесь к взвешиванию образцов, снимите грузы и крышку резервуара. Затем образцы могут быть перемещены в камеру выдержки. Во-первых, подготавливают промежуточную камеру выдержки для всех образцов с комнатной температурой, испытательную жидкость соответствующего стандарта испытаний.

Теперь, чтобы сначала взвесить образец, вытрите его насухо салфеткой из микрофибры. Затем поместите его на высокоточные весы и запишите показания данных. Если образцы необходимо проверить на остаточную прочность, приступайте к этим испытаниям.

Высокотемпературные термомеханические испытания проводились при комнатной температуре на двух группах из четырех образцов пенополиуретана с закрытыми порами. Одна группа была протестирована в сухом состоянии при относительной влажности 50%. Вторая группа была протестирована во влажном состоянии в деионизированной воде.

Прогиб в середине пролета отслеживался в течение первых шести часов, а затем на следующий день. Смещение влажных образцов было значительно больше, чем у сухих. Остаточная прочность образцов проверялась нагружением до выхода из строя.

Влажные образцы не смогли набрать около трех килограммов, а сухие образцы — около 3,6 килограммов. Если настройка выполнена правильно, образцы могут быть размещены и загружены на эту платформу за 15 минут. Следуя этой процедуре, важно помнить о правильном расположении и нагрузке образцов, особенно если они требуют значительного веса для исследования долговечности После этой процедуры.

Другие исследования, такие как долговечность композитов и агрессивных химических веществ, могут быть проведены, чтобы ответить на дополнительные вопросы о долговечности этих материалов. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как тестировать полимеры и полимерные композиты с помощью этой недорогой и удобной для пользователя испытательной установки. При работе с агрессивными химическими веществами не забывайте соблюдать меры предосторожности, указанные в паспортах безопасности материалов и охране окружающей среды.