Abstract
서비스 조건 하에서 중합체 및 섬유 강화 고분자 복합 재료의 내구성은 강력한 설계 및 조건 기반 유지 보수를 위해 해결되어야 할 중요한 측면이다. 이들 재료는 항공기 및 선박 구조에서, 교량, 바람 터빈 블레이드, 생체 재료 및 생의학 임플란트 엔지니어링 다양한 애플리케이션에서 채용된다. 고분자는 점탄성 물질이다, 그들의 반응은 매우 비선형 따라서 예측하고 자신의에서 서비스 성능을 모니터링하기가 도전 할 수 있습니다. 여기에 제공된 실험실 규모의 테스트 플랫폼은 동시 기계적 하중 및 이들 물질에 대한 환경 조건의 영향의 조사를 지원합니다. 이 플랫폼은 낮은 비용과 사용자 친화적으로 설계되었습니다. 그 내성 물질로 인해 유체에의 서비스 노출 화학적 분해의 연구에 플랫폼이 적응합니다. 실험의 예는 독립 기포 폴리 우레탄에 RT에서 실시 하였다발포체 샘플은 궁극적 정적 하중과 건식 ~ 50 %에 해당하는 중량 로케이션. 결과는 시험 장치는 이러한 연구에 적합한 것으로 나타났다. 결과는 또한 높은 중간 점 변위 및 저급 잔여 실패 하중에 기초하여, 동시 하중 하에서 중합체의 취약성을 더 강조. 권장 사항은 시험 장치에 추가 개선을 위해 만들어집니다.
Introduction
고분자 및 섬유 강화 고분자 (FRP) 복합 재료는 항공기 및 우주선, 해군 함정, 사회 기반 시설에 이르기까지, 엔지니어링 구조의 다양한 채택되었다 (Katnam 등. 1, Hollaway 2, Mouritz 등의 등의 예 리뷰에 대한 참조 . 3), 봉합 및 임플란트 보철 및 생체 재료에 자동차와 기차, 풍력 터빈 블레이드. 이들 물질 '내구성의 조합을 포함 할 수있다 복잡한 서비스 시나리오) 열 - 기계적 하중 예는 동결 - 해동주기를 사회 기반 시설 4, / 초음속 비행 5 프로필, 금속 백업 폴리에틸렌의 마모에 의해 영향을 받는다 6) ; 때문에 환경 및 화학 물질, 예를 들면, 해수, 제빙, 항공 및 해상 구조물 7-10, 타액 (11)에 폴리 메틸 메타 크릴 레이트 치과 복합 재료의 열화 유압 유체 나) 저하; C) 복잡한 INTE고정 또는 결합 관절, 서로 다른 물질 사이 예를 들어, 갈바닉 부식 및 디 본딩에서 재료의 ractions 항공기 알루미늄 피부, 또는 스테인리스 강 (12)에 의해 고정 탄소 / PEEK 뼈 접시에 탄소 / 섬유 패치 수리 여부.
불행히도 이들 재료의 장기 내구성에 동시 - 서비스 자극의 영향에 대한 지식이 제한되어있다. 대부분의 중합체는 점탄성 물질로 분류 할 수있다. 기계적 하중 및 환경 조건이 크게 중합체의 점탄성 응답에 영향을 미친다. 따라서, 이러한 물질 '장기 동작에 대한 신뢰할 수있는 모델을 결합 hygrothermal, 기계적, 화학적 자극에 시간에 따른 응답을 통합 할 수 있어야한다. 차례로 이것은 디자인 예측, 안전 및 상태 기반 유지 보수 / 교체 프로토콜을 향상시킬 수 있습니다.
hygrothermal 효과에 대한 실험 테스트에 큰 문학 본체가예를 hygrothermal 확산 시험 : 시료의 스케일이 허용하는 경우, 물질 시료를 원하는 온도 및 습도 수준에서 챔버에 위치 될 수있다. 샘플로부터 주 10,13-17 년에, 주어진 시간에 대한 자신의 질량 및 / 또는 부피의 변화를 측정하기 위해 주기적으로 제거된다. hygrothermal 시험은 재료의 기계적 반응에 hygrothermal 자극의 효과에 대한 정보를 제공 기계적 시험, 즉, 잔여 정적 / 피로 강도 / 파괴 역학 테스트 17-19, 다음에 할 수있다. 테스트 데이터 농도, 응력, 온도, 에이징 가역적 물리적 / 가소 불가역 화학 반응에 대한 종속성을 포함 단순한 모델 Fickian 확산에서, 가변 복잡도의 확산 모델에 장착 될 수있다. 이 실험 출력은 추가 구조 분석에 통합 될 수 있습니다.
몇몇 저자는 동시 숨바꼭질의 영향을 다루었 다grothermal 및 기계적 자극. 그 연구 FRP 복합 재료 중 노이만과 Garom 침지 (20) 스트레스와 증류수에 강세 표본. 압축 응력이 스테인리스 내부 스프링 시험편을 배치하여 도포하고, 다른 스프링 강성과 압축 하중을 이용하여 부하를 조정. 유사한 절차가 완 외. (21)에 의해보고된다. Helbling 및 다른 Karbhari 22 퍼센트 상대 습도 (RH %)의 온도 레벨에 대한 환경 챔버 내부 굽힘 치구를 이용. 프리 컨디셔닝 된 시험편은 그 합성 용 정적 인장 변형의 비율에 대응하는, 소정의 굽힘 응력 레벨을 실시 하였다. 프리 차드 및 Kasturiarachchi 23은 대형 유리 데시 케이 선반에 배치 된 스테인리스 강 4 점 굽힘 지그 (시편 당 하나)를 준비했다. 데시 케이 터가 부분적으로 증류수로 채워졌다, BU을 방지하기 위해 작은 누수를했다압력 ildup 및 95 % RH에서 습도 챔버에 넣었다. 갤러과 털리 7 결합 크리프로드 및 100 % RH에서 자신의 내구성을 위해 해양 급 FRP 복합 표본을 조사 하였다. 충분히 해수에 침지하면서 샘플은 실패 정적 굴곡 하중의 20 %에 해당하는 일정 하중에서 4 점 굽힘에 로딩 하였다. 크리프 편향 중앙 단면 빔, 및 유리판의 외면 사이의 두께 게이지를 사용하여 주기적으로 획득되었다 (그러한 측정 챔버 외부에 수행되었음을 추론한다). 압델 Magid 등. (24)는 표본이 궁극적 축 방향 하중의 20 %, 섬유 방향을 따라 장력에로드 된 바와 같이, NASA 랭글리에 의해 제공되었다 인바 환경기구에 유리 / 에폭시의 샘플을 배치했다. Ellyin 및 Rohrbarcher 25 일까지 140 일 동안 hygrothermal 테스트를 실행 한 후 유압 시험기 피로 시험편을 시험했다. 시편S는 튜브와 물 공급 장치에 연결 치즈 젖은 천으로 감쌌다. 얼 등. (26)는 자신의로드기구와 대형 환경 챔버 (5.5 m 3)의 표본을 위치.
많은 실험 연구에서 논의 된 바와 같이, 환경 조건은 중합체 '기계적 특성과 응답에 영향을 미친다. 일부 제한된 실험은 또한 기계적 응력 / 변형의 존재는 중합체의 확산 공정에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서, 기계적 및 비 기계적 영향하에 모두 고분자 계 재료의 전체적인 성능에 대한 이해를 강화하기 위해 동시 테스트에 대한 필요성이 존재한다.
이 문서에 설명 된 테스트 플랫폼의 디자인 뒤에 여러 가지 목적이 있었다. 우선, 플랫폼은 풍력 터빈 용 FRP 샌드위치 복합체의 다른 유형의 hygrothermo 기계적 거동 다년 조사에 실험 장치의 일부차 해군 엔지니어링 응용 프로그램. 테스트 데이터는 합성 중합체 용 점탄성 구성 방정식의 파라미터를 보정하는 데 사용된다. 구성적인 모델은 Muliana와 공동으로 27 ~ 30 년에 걸쳐 개발 작업에 근거합니다. 제 2 대물 쉽게 질량 측정을 위해 스케일 예 연구소 (재배치 또는 유체의 소스로 될 수 일례위한 저비용이고 사용자 친화적 인 테스트 플랫폼, 예를 들어, 한 사람은이 것이었다 수도꼭지, fumehood 또는 가연성 캐비닛). 세 번째 목적은, 따라서, 표본은 화학 약품에 침지 될 수있는 공통 서비스에 사용되는 화학 물질의 수 (우주 항공 분야 8-10 청소용 특히 유압 유체, 제빙)에 내성 테스트 플랫폼을 생성하기 위해, 그리고 내구성을 평가 할 수있다.
챔버 (도 1) 고밀도로 제조 하였다 polyethyleNE, 이는 높은 화학적 저항성을 갖는다. 전술 한 바와 같이, 이는 향후 연구가 유압 유체에 침지 복합 hygrothermo 기계적 조사, 제빙, 세정 용제를 포함 할 것으로 예상된다. 열 조절은 시험의 일체 형태이기 때문에, 발포 폴리스티렌 발포체는 탱크의 측면 주위에 적합하고, 환경과의 열 교환을 방지하기 위해, 테이프 및 철골 자체에 의해 제 위치에 고정.
챔버 (도 2)의 뚜껑은 사용자가 방해없이 시험 동안에 시험 시료를 관찰 할 수 있도록 투명, 9.525 mm 두께의 폴리 카보네이트를 제조 하였다. 탱크 뚜껑의 양쪽에 브래킷 오버행 아래로 슬라이드를 가공했다 알루미늄 T 바 의해 제자리에 고정된다.
시편의 굽힘은 뚜껑에서 내려 걸어, 뚜껑의 슬롯을 통해 고정되어 세 알루미늄 블록에 의해 제정된다. 세 블록 네의 최대 수뚜껑 슬롯 블록 간격이 시험편의 길이에 따라 조절 될 수 있도록하면서 pecimens가 한번에 테스트된다. 각 블록은 ASTM 표준 D790-10 준수에, 12.7 mm 직경 접촉면에서 반올림됩니다. 시편은 굽힘 유도하기 위해 그 중심에 적용 상향 력 (1-2도)로, 세 개의 블록이 아래에 위치한다.
장치는 최대 다양성과 사용 편의성을 염두에두고 설계되었습니다. 41.275 mm 직경 캐스터는 이동성을 위해 챔버 아래에 체결된다. 그들 위에, 탱크 지원을위한 와이어 메쉬 바닥과 크로스 빔에 용접 된 강철 프레임에 의해 지원된다. 외부 탱크 코너에 대한 각도 stock 스페이서 (나중에 논의, 문자열 냄비 장치) 오버 헤드 무게와 변위 게이지에 의해 분쇄되는 절연을 유지하기 위해 제작되었다. 상단의 주위에, 각 주가는 프레임 다시 사용되었다. 풀리 및 문자열 가변 저항 시스템은 measu하기미드 스팬 편향 재 네 개의 강, 평방 튜브 아치 (그림 3)에 장착되어 있습니다. 이 네 가지 중 중심이 아치는 문자열 전위차계를 수행하고 표본의 다양성을 설명하기 위해 조정할 수 있습니다. 세 갈래 전자 출력을하고 전위차계 (개폐식 키 방아 끈에서 발견 될 수있는) 문자열 포텐셔미터는 비틀림 스프링을 사용하여 구성 하였다. 풀리 정렬 및 조정 무게 응용 프로그램에 대한 챔버의 측면을 통해 매달려로드의 표본으로 단단한 연결에서 실행하는 강철 케이블에 사용 장착되어있다.
부하는 케이블, 풀리, 연결기 및 일련의 볼트를 사용하여 시험편에인가된다. 10mm 크로스 바 스팬의 중간 접촉되도록 첫째, 시편은 U 볼트에 배치됩니다. 각 단부에서 아이 볼트와 9.525 mm 직경의 강철 막대이어서 U 볼트에 연결된다. 이 스틸 연결 챔버의 뚜껑을 통과한다. 강철 케이블 및 케블라 thread는 U 볼트 반대 아이 볼트에 부착된다. 이 문자열 전위차계에서 케블라 (Kevlar) 스레드가 단단한 지점에서 데이터를 읽을 수 있습니다. 강철 케이블 위쪽으로 계속 부하 탱크의 주위에 도포 될 수 있도록 두 개의 풀리 통과. 이어서 케이블 슬롯 중량 걸이 역할 9.525 mm 직경 강철 막대에 부착된다. 이 행거 슬롯 가중치 원하는 하중을 적용하기 위해 설정 될 수있는 장소를 제공한다.
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Protocol
1. 표본로드
- (그림 4) 탱크의 뚜껑을 올리고 측면 지원에를 휴식.
- U 볼트의 표본을 놓고 크로스바 시편의 중심에 접촉되어 있는지 확인합니다.
- 뚜껑에 매달려 알루미늄 지원에 시편의 끝을 휴식. 시편의 끝은 돌출 5-10 mm로해야한다.
- 반복 테스트 할 표본의 모든 1.2-1.4 단계를 반복합니다.
- 뚜껑이 지원 제거 낮은 뚜껑, 뚜껑이 탱크의 입술에 장착되어 있는지 확인합니다.
- 다음 외부 풀리 강철 막대에 무게를 추가하여 원하는 힘을 적용합니다.
2. 측정 변위
- 문자열 전위차계 라인이 팽팽하게 고정해야합니다.
- 디지털 멀티 미터를 사용하여, 핀 3 핀 1에 검은 색과 빨간색으로, 전위차계의 외부 핀 (그림 3)에서 저항을 측정그리고 그 값을 기록한다.
- 보정 계수 (이 경우에는 1 kΩ의이 64.895 mm 변위에 대응) 연산함으로써 판독 변위에 저항 판독 변환.
- 반복 각 표본에 대한 2.1-2.3 단계를 반복합니다.
3. 표본 무게
- 계량 절차를 시작하기 전에, 변위 데이터를 기록하고는 ASTM D5229 (31), 또는 해당 시험 표준에 따라, 실온에서 시험 유체로 채워진 중간 지주 챔버를 준비합니다.
- 강철 케이블의 끝에서 슬롯 무게를 제거합니다.
- 탱크의 뚜껑을 올리고 측면 지원에를 휴식.
- 시편을 제거하고 준비된 중간 지주 챔버에 배치합니다. 시편 모두에 대해이 단계를 반복합니다.
- 표본을 제거하고 개별적으로 과량의 유체를 제거하기 위해 마이크로 마포를 사용하여 건조.
- 고정밀 규모에 시료를 배치하고, 데이터를 기록 Reading.
- 반복하여 모든 표본에 대한 3.5-3.6 단계를 다음 프로토콜 1 단계를 따르십시오.
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Representative Results
시험 장치가 성공적으로 3 점 굽힘 하에서 유체 내에 침지 시험편을 개최하고있다. 합리적인 정밀도로, 표본로드 할 수 있으며, 중간 지점 편향 변경 전위차계에서 정확한 판독 테스트. 전기 저항의 변화는 0.1 μm의 정도의 변위 분해능 결과, 유효 숫자 4로 기록 될 수있다.
Hygrothermo 기계적 테스트는 공칭 치수 215mm 길이 X 24mm X 18mm의 폭, 두께, 폐쇄 - 셀 폴리 우레탄 폼의 시험편의 네 개의 그룹에 RT에서 실시 하였다. 한 그룹은 탱크의 내부에, 공기에 마련 건조 조건 하에서 챔버) 테스트, 및 b) 50 % RH (시험 실험실에서 6 월말에 일어났다 ~의 주위 상대 습도에서 고온에 놓였다 그리고 미국에서 건조 북부 캘리포니아 센트럴 밸리,). 샘플의 첫 번째 그룹은 여기에 '건조 표본'으로 표시됩니다. 두 번째 그룹의완전히 (이하 '젖은 표본'로 표시 100 % RH) 탈 이온수에 담근 상태에서 샘플 탱크에서 테스트되었습니다. 시편 (1.780 ± 0.116) kg의 결과로, 정적 건조 조건에서 자신의 궁극적 인 부하의 50 %와 거의 동일한 가중치를 매달려로드되었다. 각각 매달려 중량의 애플리케이션은 준 정적 하중 조건을 달성하기 위해, 몇 초 걸렸다. 이는 발포체 비선형 점탄성 거동을 가질 것으로 예상되었지만, 동시 자극 건조한 시료에 대하여 거품 내구성을 감소하는 방법이 선험적 알려지지 않았다.
디지털 멀티 미터 저항 측정 시험의 처음 6 시간 동안 대략 15 분 간격으로, 각 시료에 대해 수행 하였다. 측정은 추가로 18 시간 후에 다시 촬영했다. 이로부터, 중간 스팬 편향의 변화를 추적했다. 수집 된 데이터에 기초하여, 건조한 시편 24 시간 후의 어긋남 (2.141 ± 0.371)이었다 mm젖은 시편 변위는 상당히 높은, 그리고 (14.41 ± 3.62) mm (그림 5, 표 1)과 동일한 동안.
각각의 시험 가동 후, 표본은 실패 때까지로드하여 잔류 강도를 시험 하였다. 잔존 파괴 하중 (3.623 ± 0.0967) 건조한 시편 ㎏, (도 6, 표 2)에 비해 습윤 시험편 (2.970 ± 0.246) kg 동일한 잔여 실패 부하를 갖는 것으로 밝혀졌다. 잔류 실패 부하 측정을위한 해상도는 ± 0.194 kg이었다.
그림 1. 시험 장치의 주요 구성 요소의 개요. A. 고밀도 폴리에틸렌 탱크. B. 폴리스티렌 폼 단열재를 확장. C. 슬롯 폴리 카보네이트 뚜껑. D. 알루미늄 T 바, 오버행 브래킷. 스와 굽힘 E. 3 점pports. F. 하단 프레임. G. 각도 스페이서. H. 최고 프레임. I. 문자열 전위차계 어셈블리. J. 하부 하 중부 조립체. K. 슬롯 무게와 옷걸이. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
뚜껑 2. 상세보기 그림. A. 고밀도 폴리에틸렌 탱크. C. 슬롯 폴리 카보네이트 뚜껑. D. 알루미늄 T 바, 오버행 브래킷. E. 3 점 굽힘 지원합니다. J. 낮은로드 어셈블리. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3. 시험 장치의 문자열 전위차계 어셈블리. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
4. 뚜껑이 시험 장치의 지원 그림. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
건식 및 습식 시편, 시간 5. 미드 스팬 변위 변화를 그림. 탄원을전자이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 젖은 표본의 큰 취약점을 보여주는 건식 및 습식 표본에 대한 실패에 잔류 부하의 6 박스 플롯. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
잔류 굽힘 강도 시험 후의 시험편 발포도 7의 사진 (A) 및 (B) 건조한 시험편 (C) 및 (D) 습윤 시험편. 공칭 시편 폭은24mm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 에서 시간 스타트 | 변위 (mm)의 변경, 1 표본 | 변위 (mm)의 변경, 2 표본 | 변위 (mm)의 변경, 3 표본 | 변위 (mm)의 변경, 4 표본 |
| 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
| 0.230 | 0.454 | 0.130 | 1.298 | 0.195 |
| 0.730 | 0.714 | 2.141 | 1.298 | 1.817 |
| 0.980 | 0.779 | 2.141 | 1.298 | 1.817 |
| 1.310 | 0.779 | 2.076 | 1.298 | 1.817 |
| 1.810 | 1.038 | 2.141 | 1.947 | 1.817 |
| 2.010 | 0.973 | 2.206 | 1.947 | 1.817 |
| 2.350 | 1.363 | 2.076 | 1.947 | 1.882 |
| 2.610 | 1.363 | 2.076 | 1.947 | 1.752 |
| 2.730 | 1.428 | 2.076 | 1.947 | 1.752 |
| 3.230 | 1.557 | 2.076 | 2.596 | 1.817 |
| 3.480 | 1.298 | 2.076 | 1.947 | 1.947 |
| 3.810 | 1.622 | 2.076 | 2.596 | 1.817 |
| 4.010 | 1.622 | 2.076 | 2.596 | 1.817 |
| 4.230 | 1.557 | 2.076 | 2.596 | 2.012 |
| 4.480 | 1.557 | 2.076 | 2.596 | 2.012 |
| 4.730 | 1.622 | 2.076 | 2.596 | 2.012 |
| 4.980 | 1.752 | 2.141 | 2.596 | 1.947 |
| 5.230 | 1.752 | 2.076 | 3.244 | 1.947 |
| 5.510 | 1.687 | 2.141 | 2.596 | 2.012 |
| 5.780 | 1.557 | 2.076 | 2.596 | 1.882 |
| 5.980 | 1.687 | 2.076 | 2.596 | 1.947 |
| 6.310 | 1.622 | 2.141 | 2.596 | 1.882 |
| 6.480 | 1.622 | 2.206 | 2.596 | 2.012 |
| 23.550 | 1.882 | 2.206 | 2.596 | 1.882 |
| 23.967 | 1.752 | 2.271 | 2.596 | 1.947 |
표 주위 상대 습도 (건조 표본)에서 거품 표본의 대 시간 1. 변위.
| 에서 시간 스타트 | 변위 (mm)의 변경, 1 표본 | 변위 (mm)의 변경, 2 표본 | 변위 (mm)의 변경, 3 표본 | 변위 (mm)의 변경, 4 표본 |
| 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
| 0.303 | 3.245 | 0.000 | 1.298 | 0.000 |
| 0.653 | 3.439 | 0.195 | 2.596 | 0.000 |
| 0.903 | 4.932 | 1.168 | 3.894 | 1.168 |
| 1.163 | 4.932 | 1.168 | 3.245 | 1.233 |
| 1.433 | 6.295 | 2.206 | 4.543 | 2.012 |
| 1.703 | 6.360 | 2.466 | 4.543 | 2.142 |
| 2.013 | 7.074 | 2.855 | 5.192 | 2.077 |
| 2.253 | 7.203 | 2.790 | 5.192 | 2.077 |
| 2.763 | 7.917 | 3.310 | 5.841 | 3.180 |
| 3.013 | 7.917 | 3.634 | 5.841 | 3.180 |
| 3.283 | 8.047 | 4.413 | 5.841 | 3.180 |
| 3.513 | 7.917 | 4.153 | 5.841 | 3.180 |
| 3.753 | 7.917 | 3.699 | 6.489 | 3.245 |
| 4.013 | 9.734 | 5.192 | 7.787 | 4.478 |
| 4.253 | 10.448 | 4.802 | 8.436 | 4.608 |
| 4.513 | 10.448 | 4.802 | 8.436 | 4.478 |
| 4.783 | 10.448 | 4.802 | 8.436 | 4.478 |
| 5.013 | 10.448 | 5.127 | 8.436 | 4.737 |
| 5.313 | 10.383 | 4.737 | 8.436 | 4.608 |
| 5.513 | 11.421 | 5.711 | 9.085 | 5.581 |
| 5.753 | 11.421 | 5.646 | 9.085 | 5.711 |
| 6.033 | 11.551 | 5.776 | 9.085 | 5.516 |
| 6.333 | 11.486 | 6.035 | 9.085 | 5.581 |
| 6.503 | 11.551 | 6.360 | 9.734 | 6.035 |
| 23.300 | 16.937 | 10.383 | 14.277 | 9.734 |
| 23.650 | 17.067 | 10.318 | 15.575 | 9.734 |
| 23.983 | 17.002 | 10.253 | 14.277 | 10.383 |
| 24.250 | 17.262 | 10.253 | 14.926 | 9.994 |
| 24.983 18.625 | 11.486 | 16.224 | 11.292 |
100 % RH (습식 표본)에서 거품 표본의 시간 대 표 2. 변위.
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Discussion
수집 된 데이터로부터, 동시 테스트 시나리오는 독립 기포 폴리 우레탄 발포체 시편의 내구성에 영향을 미치지 않았 음을 알 수있다. 이 실패로 건식 및 습식 표본 (그림 6) 유의 한 차이가 변위 (그림 5) 및 잔류 하중을 비교하여 볼 수 있습니다. (7) 잔류 강도 시험 후 시편의 사진을 보여줍니다. 건조 표본의 변위가 24 시간의 관찰 간격 내에 정상 상태에 도달하면서 또한, 그 관찰해야한다, 젖은 표본의 사람들은하지 않았다. 따라서, 향후 테스트는 어느 조건 시험편의 정상 동작을 달성하거나, (예를 들어, 소정의 시험 시간 프레임 내에서 가능하지 않을 수되도록 정상 상태를 확립하기 위해, 긴 시간 간격 동안 수행 될 재료 겪으면 실패에 이르게 저하).
그림 6의 상자 그림
이 결과의 직접적인 비교 때문에 다양한 작가에 의해 선택된 공개 비교적 제한된 데이터 및 다른 소재와 부하 프로파일 문헌으로 제조 될 수 없다. 그러나이기구 얻은 대표적인 결과는 유리 섬유 강화 샘플에 의해 경험 "상당히 높은"크리프 편향에 대해 갤러과 털리 (7)의 관찰 추세에 동의한다.
시험 장치는 견고성을 높이고 사용의 용이성을 위해 개선 될 수있다. 마운트 상단 프레임의 기지에 추가됩니다 슬라이딩보다 안전한 방식으로 전위차계를 개최 지원한다. 이 운동의 가능성을 감소시키고, 따라서, 판독의 정확성을 증가시킬 것이다. 또한, 전위차계가 될 것입니다세 개의 핀 스크류 터미널에 작은 밀가루 반죽에 연결. 이 측정을 수행하는 동안 전위차계 닿지 않아도되므로 이는 또한 판독의 정확성을 향상시킬 것이다.
추가의 개선에있어서, 상기 장치의 유연성을 증가시키기 위해 계획된다. 예를 들어, 새로운 덮개가 잠재적으로 유해한 화학 물질을 테스트 할 때 밀폐 밀봉을 생성하기 위해 개발 될 것이다. 이 변경 가능성 프로토콜 1 단계의 변형을 초래할 것이다. 침지 히터는 고온에서 테스트를 허용하기 위해 추가 될 수있다. 식염수를 테스트 할 때, 자기 교반 막대가 비싼 스테인레스 침지 히터 대신에 고려 될 수있다. 이것은 자기 소스의 혼입 장치의베이스에 대한 수정을 필요로한다. 얻어진 시험 장치는 동시 테스트 중합체 및 중합체의 내구성에 영향을 미치는 방법의 광범위한 화상을 제공 할 것이다인 - 서비스 다양한 조건 하에서 매트릭스 복합.
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Acknowledgments
저자는 설계 및 테스트 셋업을 제조 그들의 도움을 운명 가르시아, 세레나 페라로, 에릭 Quiroz 스티븐 컨 (고급 복합 연구, 엔지니어링 및 과학 실험실을) 감사합니다. 숀 말론, 마이클 Akahori, 데이비드 Kehlet (공학 제조 연구소)는 자신의 제안과 가공 과정에서 도움을 인정합니다. 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 지원 (협력 기금 CMMI-1265691와 REU 보충) 및 A. Muliana, 텍사스 & M 대학 (연구 책임자)에의 Office of Naval Research (N00014-13-1-0604 및 V. 라 Saponara ) 프로그램 디렉터 Yapa 라자 팍세에서 관리 감사 감사합니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aluminum 6061 rectangular bars | McMaster-Carr, USA | 8975K268, 1668T72, 7062T17, | Part of testing platform |
| Aluminum 6061 90° angles | McMaster-Carr, USA | 8982K91, 8982K14 | Part of testing platform |
| 440C stainless steel | McMaster-Carr, USA | 6253K52 | Part of testing platform |
| High-density polyethylene sheets | Tap Plastics, USA | N/A (0.236 in. thick x 10.75 in. wide x 16.75 in. long) | Part of testing platform |
| High-density polyethylene sheets | Tap Plastics, USA | N/A (0.354 in. thick x 6 in. wide x 10 in. long) | Part of testing platform |
| High-density polyethylene sheets | Tap Plastics, USA | N/A (0.354 in. thick x 6 in. wide x 16.75 in. long) | Part of testing platform |
| Polycarbonate sheets | Tap Plastics, USA | N/A (0.375 in thick, 11.5 in. wide, 17.5 in long) | Part of testing platform |
| Expanded polystyrene foam | Home Depot | Model # 310880 Internet # 202532855 | Part of testing platform |
| Galvanized steel rope | McMaster-Carr, USA | 3498T63 | Part of testing platform |
| Steel eye bolt | McMaster-Carr, USA | 3013T341 | Part of testing platform |
| Low-carbon steel 90° angle | McMaster-Carr, USA | 9017K444 | Part of testing platform |
| Low-carbon steel rods | McMaster-Carr, USA | 8920K84, 8920K75, 8920K231, 8920K135, 8920K84 | Part of testing platform |
| Low-carbon steel tubes | McMaster-Carr, USA | 6527K314, 8910K394, 8910K395, 8920K94 | Part of testing platform |
| 304 stainless steel U-bolt | McMaster-Carr, USA | 8896T104 | Part of testing platform |
| Steel pulley | McMaster-Carr, USA | 3099T34 | Part of testing platform |
| 1008 carbon steel sheets | McMaster-Carr, USA | 9302T113 | Part of testing platform |
| Light duty swivel casters | Harbor Freight, USA | 41519 | Part of testing platform |
| 100-lbf Vinyl Weight Set | Overstock.com | 11767059 | Part of testing platform |
| Closed-cell polyurethane foam | General Plastics, USA | FR-3704 | Testing samples |
| Deionized water | Faucet, PurLab filtering system | N/A | Conditioning fluid of tank |
| Torsional spring | Retractable Key Clip, Ebay, USA | Lot 10 | Used to build string potentiometer |
| Kevlar thread | Cabela’s | IK-321909 | Used to build string potentiometer |
| 10 kOhm potentiometer | Ebay, USA | 3590S-2-103L | Used to build string potentiometer |
| Digital multimeter | Harbor Freight, USA | 98674 | Used to take resistance measurements of string potentiometer |
References
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