2.4. BÜKÜLGENLİK (FLEXURAL) TESTLERİ


a. ASTM C1341: Sürekli Fiber Takviyeli Seramik Matris Kompozitlerin (CMC) Bükülgenlik Özellikleri

Test metodu, sürekli fiber takviyeli seramik kompozitlerin dikdörtgen şeklindeki veya levha veya kalıplanmış malzemelerden dikdörtgen şeklinde kesilmiş çubukların bükülgenlik özelliklerinin tayinini kapsar.

Dikdörtgen kesitli çubuk malzemeye, kiriş olarak kullanılarak üç farklı yükleme geometrisinde bükülgenlik testi uygulanır.

Test geometrisi I: Çubuk iki destek üzerine yerleştirilir ve destekler arası yarı mesafede bir silindirle yük uygulanır. (Şekil-1)

Test geometrisi IIA: Çubuk iki destek üzerine yerleştirilir ve Şekil-2’de görüldüğü gibi destek noktalardan L/4 mesafelerde iki noktadan iki silindirle yük uygulanır.

Test geometrisi IIB: Çubuk iki destek üzerine yerleştirilir ve Şekil-3’de görüldüğü gibi destek noktalardan L/3 mesafelerde iki noktadan iki silindirle yük uygulanır.

Testler ortam sıcaklığında veya yüksek sıcaklıklarda yapılabilir. Yüksek sıcaklıklarda çalışıldığında test örnrğini ısıtmak ve istenilen sıcakta tutabilmek için uygun bir fırın kullanılır.

Ölçülen Özellikler:

3-nokta geometrisi, I

4-nokta geometrisi, II-A

4-nokta geometrisi, II-B
P ve Pu =  = testte bir noktadaki ve maks. bükülgenlik yükü (N), L = dış destek mesafesi (mm), d ve b= örnek kalınlığı ve  genişliği (mm), D ve Du ve DF = bir noktada ve maksimum yükte ve kırılmada kiriş merkezindeki defleksiyon (mm), m = yük-defleksiyon eğrisinde tanjant eğimi


Şekil-1: Test Metodu I: 3-Nokta


Şekil-2: Test Metodu IIA: 4-Nokta - 1/4 Nokta


Şekil-3: Test Metodu IIB; 4-Nokta - 1/3 Nokta


b. CEN ENV 658-5: Kısa Mesafe Eğme Testiyle (Üç Nokta) İnterlaminar Shear Kuvveti Tayini

Bu standart, sürekli fiber takviyeli seramik matris kompozitlerin oda sıcaklığındaki interlaminar shear kuvvetinin tayini koşullarının saptanmasını kapsar. Test örneğine, kısa-mesafe-eğilme (short-span bend) testi (üç nokta) uygulanır. Sürekli fiber takviye malzeme tek-yönlü (1D), iki-yönlü (2D), veya üç-yönlü (x D, 2 < x < 3) olabilir. Tipik bir test fikstürü Şekil-1’de gösterilmiştir.

Shear çökme kuvveti (F), test örneğine üç nokta kısa-mesafe-eğilme testi uygulandığında örnekte interlaminar shear çökme meydana gelmesi için gereken kuvvettir.

İnterlaminar shear kuvvet (ILSSb), shear çökme kuvveti ve shear yükleme alanına bağlı olarak hesaplanan orandır. İnterlaminar shear kuvveti (1.2 düzleminde), ILSSb, (MPa)

Testte bir test örneğinin kırılması için gereken kuvvet ölçülür. Tabakalara normal yöndeki (3 yönü) yükleme geometrisi ve test örneği boyutları, çökmenin interlaminar shear düzleminde (1,2) olabileceği şekilde hazırlanır.

Test Örnekleri: Test örneği kesilirken eksenlerinin fiber yönüyle uyumlu olmasına dikkat edilmelidir. Test örneğinin boyutları ± 0,1 mm yakınlıkla ölçülmelidir. Önerilen test boyutları aşağıdaki tabloda verilmiştir.


Ölçülen Özellikler:

F = shear çökme kuvveti (N), b = ortalama test örneği genişliği (mm), h = ortalama test örneği  kalınlığı (mm)


Şekil-1: Test fikstürü