ncercri pe materiale compozite(referat)Metodele de ncercare mecanic pentru cazul mate- rialelor compozite polimerice stratificate armate trebuie s fie adecvate tipului de compozit analizat ca i structurii produsului ce urmeaz a fi realizat plecnd de la astfel de materiale.n multe aplicaii, polimerii i materialele compozite sunt supuse la solicitri mecanice:traciune, compresiune, ncovoiere.ncercarea la traciune monoaxial este apreciat a fi cea mai important dar i cea mai utilizat dintre ncercrile statice datorit simplitii procedurii de obinere a unor caracteristici de rezisten i rigiditate.Cu toate acestea, aprecierea comportrii la solicitarea de ntindere a unei piese din materiale compozite polimerice pentru anumite condiii de exploatare este o problem mai dificil dect, de exemplu, n cazul pieselor din materiale metalice datorit, n special, dependenei mult mai pronunate a caracteristicilor materialelor compozite polimerice de factori precum temperatura, durata ncercrii, umiditatea epruvetei, seciunea acesteia etc.

ncercarea la traciune a polimerilor i materialelor composite

Metoda se utilizeaz pentru determinarea comportrii la traciune a epruvetelor i pentru determinarea rezistentei la traciune, a modulului la traciune i a altor aspecte ale relaiilor tensiune/deformare la traci- une n condiiile definite.Epruveta este alungit n lungul axei sale principale cu o vitez constant, pn la rupere sau pn cnd tensiunea (sarcina) sau deformarea (alungirea) a atins o valoare prestabilit.Coeficientul Poisson determinat sub tensiunea de traciune reprezint raportul dintre alungirea lateral i alungirea longitudinal:Epruvetele supuse la traciuneTipul 1B (halter) - ruperea trebuie s se produc n interiorul lungimii de referint (pentru materiale compozite armate cu fibre scurte sau macinate)

Epruvete dup ncercareTipul 2 (dreptunghiular fr taloane) si tipul 3 (dreptunghiular cu taloane lipite) (pentru materiale compozite armate cu fibre lungi sau testuri)

Epruvetele trebuie s fie lipsite de torsiune i s aibe suprafeele paralele. Suprafeele i marginile trebuie s fie lipsite de zgrieturi, scobituri i bavuri.n mod normal numarul de epruvete testate intr-un lot este de minim 5. Se pot face determinri si pentru un numr mai mic de epruvete, dar precizia valorii medii rezultate pentru mrimea ce se dorete a fi determinat (de ex. rezistena la traciune) este cu att mai mare cu ct numrul de epruvete este mai mare.Prin ncercarea la traciune este efectuat calculul statistic al unor valori medii pentru: modulul de elasticitate longitudinal E (modulul de elasticitate); rigiditatea la traciune EA; tensiunea normal maxim max ; alungirea l epruvetei, deformaia maxim max la fora maxim de ncrcare, lucru mecanic efectuat pn la fora maxim de ncrcare sau energia de deformaie.Curba efort-deformatiea. material fragilb. c. - material ductil cu limita de curgered. material ductile fara limita de curgere

MAINA DE NCERCARE LA TRACIUNE

ncercarea la ncovoiere a polimerilor i materialelor composite

Epruveta, sprijinit ca o prghie, este supus la ncovoiere cu viteza constant, pn la rupere sau pn cnd deformaia atinge o valoare prestabilit. n timpul ncercrii se msoar fora aplicat pe epruvet i sgeata.Metoda se utilizeaz pentru determinarea compor- trii la ncovoiere a epruvetelor i pentru determinarea rezistentei la ncovoiere, a modulului de elasticitate la ncovoiere i a altor aspecte legate de relaia efort/ deformaie n condiiile date. Se aplic n cazul unei prghii simplu rezemate, ncrcat n trei sau patru puncte de ncovoiere. Modul de aezare i de ncercare a epruvetei se alege astfel nct s se limiteze defor- maia la forfecare i s se evite ruperea prin forfecare interlaminar.Proprietile de ncovoiere pot fi utilizate numai n studii de inginerie, pentru materiale avnd o comportare linear tensiune-deformaie. Pentru materiale cu comportare neliniar, proprietile de ncovoiere sunt numai nominale. ncercarea de ncovoiere trebuie utilizat, preferenial, la materiale fragile datorit faptului c acestea sunt dificil de supus ncercrii de traciune.Se vor prezenta metodele de determinare a caracte- risticilor la ncovoiere a materialelor plastice armate cu fibr de sticl, formate direct sau decupate din plci sau alte forme.

Epruvetele supuse la ncovoiere

MAINA DE NCERCARE

Prin ncercarea la ncovoiere este efectuat calculul statistic al unor valori medii pentru: modulul de elasticitate longitudinal E (modulul de elasticitate); rigiditatea la ncovoiere EIz; tensiunea normal maxim f max ; deformaia maxim max; sgeata maxima max la fora maxim de ncrcare, lucru mecanic efectuat pn la fora maxim de ncrcare sau energia de deformaie.Curbe tipice tensiune de ncovoiere deformaie de ncovoiere sau sgeata. Epruvet cu rupere nainte de curgere b. Epruvet cu maxim nainte de rupere c. Epruvet fr curgere i fr rupere nainte de sgeata convenional

ncercarea la compresiune a polimerilor i materialelor composite

Epruveta este comprimat n lungul axei sale principale cu o vitez constant, pn la rupere (spargere) sau pn cnd tensiunea (sarcina) sau deformarea (comprimarea) atinge o valoare prestabilit.Msurtorin timpul ncercrii sunt msurate sarcina suportat de ctre epruvet i comprimarea ei.Aplicaii:Determinarea propriet ilor intrinseci (de material):- materiale plastice- elastomeri- materiale compozite armateDeterminarea propriet ilor de compresiune pentru produsul finit:- material sportiv (skiuri, snii, mingi)- bare, profile- materiale pentru construc ii (linoleum, pardoseli, expandate)- piese- implanturi osoase artificiale, materiale dentare

ncercarea la ncovoiere prin oc a polimerilor i materialelor composite

Epruvetele din materiale termoplaste sau compozite termoplastice sau termoreactive trebuie s aib dimensiunile urmtoare: lungime (l) = 80 2mm, ltime (b) = 10 0,2 mm, grosime (h) = 4 0,2 mm. Epruvetele pot fi obtinute direct n matrite avnd aceste dimensiuni (injectie, presare) sau pot fi stantate sau decupate din plci avnd grosimea corespunztoare.Epruvetele sunt crestate cu ajutorul masinii de crestat existent n cadrul laboratorului, ce realizeaz crestturi de tip A cu o raz de 0,25 0,05 mm, unghi de 45 1. Adncimea crestturii este de 2 0,02 mm si este efectuat n mijlocul epruvetei. Ltimea rmas dup efectuarea crestturii este bN = 8,0 0,2 mm.PRINCIPIUL METODEISe pozitioneaza epruveta orizontal pe cele dou reazeme ale bacurilor si este supusa incercarii la soc printr-o lovitura unica.

Charpy: Epruveta este asezata astfel incat crestatura va fi in partea opusa impactului.Izod: Epruveta va avea un capat fix si celalalt liber si este asezata astfel incat impactul sa fie pe aceeasi parte pe care se afla crestatura.Se determina energia absorbita (J), care caracterizeaza rezistenta la soc Charpy a materialului (kJ / m2).Epruvete i mod de ncercare

Pot aprea 4 tipuri de rupere:Rupere completa (C): epruveta se separa in doua sau mai multe bucati;Rupere in balama (H): este o rupere incompleta, dar in care resturile epruvetei raman unite printr-un strat periferic care mai are o rezistenta reziduala;Rupere partiala (P): este o rupere incompleta, dar care nu intruneste conditiile pentru a fi o rupere in balama;Nu se constata rupere (N): epruveta este doar indoita sau impinsa intre suportii dispozitului de fixare.Alte proprieti mecaniceDuritate- n general pentru elastomeriRezisten la abraziune:- pentru produse supuse acestui tip de uzur:lacuri, vopsele, anvelope, tlpi de ncl mintencercri dinamice:- rezisten la flexiune (oboseal la flexiune)