1.3. BÜKÜLGENLİK (FLEXURAL) TESTLERİ


a. ASTM D7249: Sandviç Konstrüksiyonların, Uzun Kiriş Bükülgenliğiyle Yüzey Özelliklerinin İncelenmesi

Metotta, 4-nokta yükleme fikstürüyle sandviç yapıdaki uzun bir kirişin sandviç düzlemine normal konumdaki bending momenti incelenir. Uygulanan kuvvete karşı defleksiyon ve strain değerleri kaydedilir.

Test Örnekleri: 

Standart örnek için: genişlik = 75, uzunluk = 600 mm, derinlik = sandviç konstrüksiyonun kalınlığı (Şekil-1).

Standart dışı örnekler için: örnek genişliği > 2 x toplam kalınlık ve < 6 x toplam kalınlık; veya örnek genişliği > 3 x göbek boyutları ve < ¼ destek mesafe

örnek uzunluğu = destek mesafe uzunluğu + 50 mm, veya = destek mesafe uzunluğu + ½ sandviç kalınlığı (hangisi büyükse) (Şekil-2, 3, 4, 5)

Ölçülen Özellikler:

1. Yük –Yer değiştirme Davranışı: Yük-yer değiştirme eğrisinden (Şekil-7 D3410)

2. Yüzey Ultimat Stres, F1u (MPa),


3. Etkin Yüzey Kord Mödülü, E (Pa)


4. Sandviç Bükülgenlik Stiffnes, DF,nom


Pmaks. = çökmeden önceki maks. yük (N), t1 ve t2 = nominal yüzey 1 ve yüzey 2 kalınlığı, d = ölçülen sandviç toplam kalınlığı, c = hesaplanan göbek kalınlığı (Şekil-6), b = örnek genişliği, S = destek mesafesi uzunluğu, L = yük mesafesi uzunluğu (boyutlar mm), s1 ve s2 = yüzey (1 ve 2) stresleri (N), e1 ve e2 = yüzey (1 ve 2) strainleri,


Şekil-1: Test örneği ve fikstür

Şekil-2: Yükleme konfigürasyonları




Şekil-7: Tipik sıkıştırma-Stres-strain eğrileri (ASTM D3410)


b. ASTM D6416: Yük Uygulanan Desteklenmiş Sandviç Kompozit Levhaların İki-Boyutlu Bükülgenlik Özellikleri

Bu test metodu sandviç tipteki kompozit yapılara uygulanır. Kare şeklindeki bir test paneli dört kenarından basitçe desteklenir ve artan derecelerde yük uygulanır. Panel defleksiyonu, yük ve strain (gevşeme) izlenir. İki-boyutlu bükülgenlik responsu defleksiyon ve strain olarak ölçülür.

Örnek: Test örneği düzgün bir sandviç kompozit levhadır; boyutsal toleranslar uygun test fikstürünün destek mesafesine bağlıdır (Şekil-2). Kalınlığı, her kenarın ortasından ölçülen değerlerin ortalamasıdır. Örnek uzunluğu ve genişliği Şekil-6’da verilmiştir.

Ölçülen Özellikler: Bending ve shear stiffness’in hesaplanması,


we = xd, yd ‘deki defleksiyonlar, (ex + ey)e = xs, ys normal strainlerin toplamı, B = bending stiffness, S = shear stiffness, c = göbek kalınlığı, f = yüzey levha kalınlığı, C1 ve C2 = sabitlerdir.








c. ASTM C480: Sandviç Konstrüksiyonların Bükülme Kayma (Flexure Creep) Özellikleri

Bu test metodunda bir sandviç konstrüksiyon kirişe, sandviç düzlemine normal yönde sürekli kuvvet uygulanır. Uygulamada 3-nokta veya 4-nokta yükleme fikstürü kullanılır; defleksiyon-zaman değerleri kaydedilir. Uzun kiriş örneklere ASTM D7249, kısa kiriş örneklere ASTM C393 uygulanır.

Test Örnekleri: Göbek veya göbek-yüzey çökme modu için ASTM C393’de, yüzey levha çökme modu için ASTM D7249’da, yandan sıkıştırma için özel bir durum belirtilmedikçe ASTM C480’de önerilen test örnekleri kullanılır

Ölçülen Özellikler:

D = t zamanında sabit yük altındaki toplam defleksiyon (mm)
d = aynı yük altında ve aynı sıcaklıkta başlangıç statik defleksiyon (mm)
b = sandviç genişliği, c = göbek kalınlığı (c = d – 2t), d = sandviç kalınlığı, t = nominal yüzey kalınlığı, S = destek mesafesi uzunluğu (boyutlar mm)


Şekil-1: Creep test cihazı ve yükleme sistemi


d. ASTM D1781: Adhesivler için Tırmanma Tamburu Soyulma Testi (Climbing Drum Peel)

Bu testle adhesiv (yapışkan) bağlı sandviç bir montajın (şartlandırılmış) bir yüzey katmanının dairesel bir drum etrafında sıyrılması için gereken sıyrılma kuvveti tayin edilir. Ortalama sıyırma yükü standart bir formülle hesaplanır.

Test Örnekleri: Laminatlı montajlardaki örnek tipi Şekil-4’de gösterilmiştir. Örnek genişliği 25 mm, uzunluğu 254 mm’dir.

Sandviç konstrüksiyondaki adhesivin incelenmesi istendiğinde Şekil-1’deki örnek formu tercih edilir; örneğin genişliği 76 mm ve uzunluğu en az 305 mm olmalı, her iki uçta yüzeyin 25 mm yukarısında olacak konumda tutturulmalıdır. Yüzey sıyrılırken sandviç örnek bükülmedikçe göbek kalınlığı önemli değildir.

Şekil-1: Sıyırma cihazı sistemi

Ölçülen Özellik: Ortalama sıyırma torku, T (mm·kg/mm)

                 W
ro = flanş yarıçapı + ½ yükleme bandı kalınlığı (mm), ri = drum yarıçapı + ½ soyulan yapışkan kalınlığı (mm), W = örnek genişliği (mm), Fp = yapışkanı soymak için ort. yük + torku karşılayan yük (kg), Fo = torku karşılayan yük



Şekil-4: Test örneği; laminatlı montaj