8. YAPISAL ELEMENT KARAKTERİZASYONU


a. Açık – Delik Gerilme Test Metotları

ASTM D5766: Polimer Matris Kompozit Laminatların Açık Delik Gerilme Kuvveti

Test metodunda yüksek modüllü fiber takviyeli polimer matris laminatların açık delik (çentikli) gerilme kuvveti tayin edilir. Kompozit malzeme formu, sürekli fiber veya süreksiz fiber takviyeli kompozitler içindir; çünkü bunlarda laminat dengelenmiştir ve test yönünde simetriktir.

Test Örnekleri: Örnek kuponlar ASTM D3039 metodunda verildiği gibidir; farklı olarak merkezi yerleştirilmiş bir delik bulunur (Şekil-1). Ultimat kuvvet bürüt kesit alanına bağlı olarak değişir.

Normal laminat dengeli olmalıdır; istifleme sırası [45/00 ve -45/900]n. N değeri laminat kalınlığı 2.5 cm’ye en yakın olabilecek (genellikle 2-4 mm arasında bir sayıdır.

Örneğin genişliği = 36 ± 1 mm, uzunluğu = 200-300 mm’dir. Çentik, kupona merkezi olarak yerleştirilmiş 6 ± 0.06 mm çaplı bir deliktir.

Şekil-1: Açık delik gerilme test kuponu

Ölçülen Özellikler:

Ultimat kuvvet, *FxOHTu
Pmaks. = test örneğinin çökmeden önce taşıyabildiği maks. yük (N), A = bürüt kesit alanı = h w (mm2) (*OHT: Open-Hole Tensile)


b. Dolu – Delik Gerilme Test Metotları

ASTM D6742: Polimer Matris Kompozit Laminatların Dolu-Delik (Filled-Hole) Gerilme ve Sıkıştırma Testi

Dolu-delik gerilme kuvveti ASTM D5766 test metoduna, dolu-delik sıkıştırma kuvveti ASTM D6484 test metoduna benzer; her ikisi için de farklılık deliğin bir pim veya bağlayıcıyla toleranslı olarak kapatılmasıdır.

ASTM D6742’de hazırlanan merkezi delikli dengelenmiş simetrik laminata örneğe tek-eksenli gerilme testi veya tek-eksenli sıkıştırma testi uygulanır.

Çökme modları: Doldurulmuş (pim veya bağlayıcıyla) delikte veya delik yanında oluşan çökmeler kabul edilmez; tür veriler geçersiz olarak kaydedilir. Çökme, delaminasyondan çok etkilenir. Çökme modu yerini belirleyen üç-veri çökme tipi, çökme alanı ve çökme konumudur (D6742, Tablo-1).

Şekil-1(a)’da gerilme testi için, Şekil-1(b) ve Şekil-1(c)’de sıkıştırma testleri için kabul edilebilir çökme modları şematik olarak gösterilmiştir. Çökme modu deliğin farklı taraflarında değişiklik gösterebilir.

Test Örnekleri: 
Örnek geometrisi, istiflenme sıralanması, örnek geometrisi ve örneklerin hazırlanması D5766, D6484 test metotlarında önerildiği gibidir.

Ölçülen Özellikler:
Fxfhtu = test yönünde ultimat dolu-delik gerilme kuvveti (MPa)
Fxfhcu = = test yönünde ultimat dolu-delik sıkıştırma kuvveti (MPa)
Pmaks. = test örneğinin çökmeden önce taşıyabildiği maks. yük (N)
A = bürüt kesit alanı = h w (mm2)
dcsk = bağlayıcı havşa derinliği (mm)
h = delik yakınında örnek kalınlığı (mm)

Şekil-1: Çökme modları; (a) Dolu-delik gerilme, (b) delik yakınında dolu-delik sıkıştırma, (c) delik merkezinden dengeli dolu-delik sıkıştırma