5점 굽힘

5점 굽힘 시험은 구조 패널의 기계적 성능, 특히 평면 전단력에 대한 저항성을 평가하는 특수한 방법입니다. 이 방법은 패널의 롤링 전단 특성을 평가하며, 이는 실제 하중 하에서 패널의 성능을 이해하는 데 매우 중요합니다.

5점 구성에서 테스트 시편은 아래에서 세 지점에서 지지되고 위에서 두 개의 하중 지점이 적용됩니다. 이 설정은 패널의 코어 내에 정의된 전단 응력 영역을 생성하여 엔지니어가 굽힘과 전단을 동시에 받을 때 재료가 어떻게 작동하는지 측정할 수 있도록 합니다.

이 방법은 항공우주, 건설, 자동차 제조, 해양 엔지니어링 등 샌드위치 패널, 적층 복합재, 접합 구조가 일반적인 산업에서 널리 사용됩니다. 이러한 하중 조건에서 재료의 성능을 이해함으로써 엔지니어는 적절한 안전 계수와 내구성을 갖춘 제품을 설계할 수 있습니다.

ASTM D2718 표준은 5점 굽힘 방법을 사용하여 구조 패널에 대한 평면 전단 시험을 수행하는 절차를 규정하고 있습니다. 시편 치수, 하중 속도, 지지 스팬 구성, 정확성과 반복성을 위한 데이터 해석 방법에 대한 지침을 제공합니다.

다루는 주요 영역은 다음과 같습니다:

• 시편 준비 - 패널 두께, 절단 정확도 및 습도 조절 요구 사항.
• 테스트 구성 - 지지대 간격, 하중 지점의 위치, 고정 장치 정렬.
• 하중적용 - 하중 속도, 사전 하중 및 연속 데이터 캡처 요구 사항.
• 데이터 보고 - 전단 응력 및 계수를 계산하고 롤링 전단 특성을 일관된 형식으로 표시합니다.

ASTM D2718을 준수하므로 결과가 일관되고 비교 가능하며 엔지니어링 및 규제 목적에 모두 적합하다는 것을 보장합니다. 엔지니어드 목재 제품, 복합 라미네이트 및 샌드위치 패널의 평면 전단 성능을 벤치마킹하는 데 널리 인정받고 있습니다.

시편 준비

• ASTM D2718에 지정된 표준 치수로 시편을 자릅니다.
• 표면에 매끄럽고 결과에 영향을 줄 수 있는 결함이 없는지 확인합니다.
• 온도와 수분 함량을 안정화하기 위해 통제된 환경에서 시편을 컨디셔닝합니다.

고정 장치 설정

• 동일한 간격으로 3개의 하단 지지대를 배치합니다.
• 하부 지지대 중간에 두 개의 상단 하중 지점을 배치합니다.
• 하중이 시편 폭 전체에 고르게 분산되도록 정렬을 확인합니다.

테스트 실행

• 사전 응력을 유도하지 않고 시편을 장착합니다.
• 두 개의 상단 지점에 지정된 비율로 하중을 가합니다.
• 고장 또는 필요한 하중 한계에 도달할 때까지 힘과 처짐을 지속적으로 기록합니다.

데이터 캡처 및 분석

정확한 판독을 위해 고정밀 힘 측정 장비를 사용하세요.

ASTM D2718의 공식을 사용하여 전단 강도와 전단 계수를 계산합니다.

일반적인 테스트 하중은 얇은 복합 라미네이트의 경우 수백 뉴턴에서 두꺼운 구조 패널의 경우 수 킬로뉴턴까지 다양합니다. 스팬 길이와 롤러 직경은 시편 두께와 강성에 따라 선택됩니다.

5점 굽힘 시험은 여러 분야에서 품질 관리 및 제품 개발에 필수적인 도구입니다:

• 건설 - 구조용 단열 패널(SIP), 합판 및 배향 스트랜드 보드(OSB)의 평면 전단 성능 테스트.
• 항공우주 - 동체 및 날개 구조용 허니콤 샌드위치 패널의 코어 전단 특성 측정.
• 자동차 - 섀시 어셈블리 및 내부 부품의 접착 복합 패널 평가.
• 해양 - 섬유 강화 폴리머 패널이 전단 하중 하에서 구조적 무결성을 유지하도록 보장합니다.

제조업체는 배치 전에 전단 저항을 검증함으로써 서비스 중 고장 위험을 줄이고 성능과 비용 측면에서 재료 선택을 최적화할 수 있습니다.

5점 굽힘 시험은 평면 전단을 평가하도록 설계되었지만, 다른 굽힘 방법은 다양한 기계적 거동을 다룹니다:

• 3점 굽힘 테스트 - 단일 중심점 하중을 적용하여 굴곡 강도에는 이상적이지만 전단 효과를 분리하는 데는 적합하지 않습니다.
• 4점 굽힘 테스트 - 중앙 3지지대 없이 2개의 하중 지점을 사용하여 균일한 굽힘을 제공하지만 평면 전단 측정에는 최적화되지 않았습니다.

5점 굽힘 테스트의 장점:

• 샌드위치 또는 라미네이트 패널의 코어 내에서 전단 특성을 분리합니다.
• 3점 굽힘에 비해 집중된 굽힘 응력을 줄입니다.
• 사용 중 굽힘과 전단이 복합적으로 작용하는 재료에 대해 보다 대표적인 결과를 제공합니다.

정확한 결과를 얻으려면 올바른 설정과 일관된 절차가 필요합니다:

• 하중-변형 분석 - 초기 전단 파괴 지점을 식별하고 계수 값을 결정합니다.
• 전단강도 - 시편 형상에 맞게 조정된 피크 하중 값에서 계산합니다.
• 전단 계 수 - 하중-처짐 곡선의 초기 선형 영역의 기울기로부터 결정합니다.

정확도를 위한 모범 사례

• 롤러 간격이 정밀한 견고한 고정 장치를 사용하여 테스트 변동성을 최소화합니다.
• 로드셀과 변위 트랜스듀서를 정기적으로교정합니다.
• 모든 시편에 대해 일관된 환경 조건을 유지합니다.
• 정렬 불량이나 표면 결함으로 인한 조기 고장을 방지합니다.

메크메신은 ASTM D2718과 완벽하게 호환되는 정밀 테스트 시스템을 제공하여 평면 전단 평가를 위한 정확하고 반복 가능한 결과를 제공합니다.

표준 지원 시스템

고해상도 로드셀과 결합된OmniTest 및 MultiTest-dV 프레임은 ASTM 요구 사항을 완벽하게 준수합니다.

맞춤형 픽스처

작은 실험실 샘플에서 본격적인 생산 패널에 이르기까지 Mecmesin은 시편 치수 및 하중 요구 사항에 맞는 구성 가능한 지그와 롤러 지지대를 공급할 수 있습니다.

통합 소프트웨어

벡터프로 소프트웨어를 통해 엔지니어는 다음을 수행할 수 있습니다:

• 실시간으로 힘-변형 데이터를 캡처합니다.
• 전단 강도 및 모듈러스에 대한 자동 계산을 수행합니다.
• 품질 관리 및 규정 준수 문서화를 위한 전문 보고서를 생성합니다.

정밀 역학, 고급 소프트웨어, 적응형 픽스처 설계를 결합하여 정보에 입각한 엔지니어링 결정을 위한 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다.

실험실 또는 생산 공정에서 5점 굽힘 테스트를 구현하는 방법에 대한 조언이 필요하면 Mecmesin의 기술 팀에 문의하십시오. 당사의 전문가가 테스트 요구 사항을 충족하고 ASTM D2718을 준수하는 데 적합한 장비, 고정 장치 및 절차를 추천 할 수 있습니다.