โค้งห้าจุด

การทดสอบการดัดโค้งห้าจุดเป็นวิธีเฉพาะทางสำหรับการประเมินสมรรถนะเชิงกลของแผงโครงสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานต่อแรงเฉือนในแนวระนาบ วิธีการนี้จะประเมิน คุณสมบัติการเฉือน แบบกลิ้งของแผง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจว่าแผงจะมีประสิทธิภาพอย่างไรภายใต้แรงกดจริง

ในโครงสร้างแบบห้าจุด ชิ้นงานทดสอบจะได้รับการรองรับจากด้านล่างสามจุด และมีการรองรับน้ำหนักสองจุดจากด้านบน การจัดวางแบบนี้จะสร้างโซน แรงเฉือน ที่กำหนดไว้ภายในแกนกลางของแผง ช่วยให้วิศวกรสามารถวัดพฤติกรรมของวัสดุเมื่อถูกดัดและ เฉือน พร้อมกันได้

วิธีการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ใช้แผงแซนด์วิช วัสดุผสมลามิเนต และโครงสร้างแบบยึดติด ซึ่งรวมถึง อุตสาหกรรม การบิน และอวกาศ การก่อสร้าง การผลิตยานยนต์ และวิศวกรรมทางทะเล ด้วยการทำความเข้าใจประสิทธิภาพของวัสดุภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักเหล่านี้ วิศวกรสามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีปัจจัยด้านความปลอดภัยและความทนทานที่เหมาะสม

มาตรฐาน ASTM D2718 กำหนดขั้นตอนการ ทดสอบแรงเฉือน แบบระนาบบนแผ่นโครงสร้างโดยใช้ วิธีการดัดโค้งห้าจุด ให้คำแนะนำเกี่ยวกับขนาดของชิ้นงาน อัตราการรับน้ำหนัก การกำหนดค่าช่วงรองรับ และวิธีการตีความข้อมูลเพื่อความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำ

หัวข้อสำคัญที่ครอบคลุม ได้แก่:

• การเตรียมตัวอย่าง – ความหนาของแผง ความแม่นยำในการตัด และข้อกำหนดการปรับสภาพความชื้น
• การกำหนดค่าการทดสอบ – ระยะห่างของตัวรองรับ ตำแหน่งของจุดรับน้ำหนัก และ การจัดตำแหน่งอุปกรณ์ติดตั้ง
• โหลดแอปพลิเคชัน – ความเร็วในการโหลด การโหลดล่วงหน้า และข้อกำหนดในการจับข้อมูลอย่างต่อเนื่อง
• การรายงานข้อมูล – การคำนวณ ความเค้นเฉือน และ โมดูลัส และการนำเสนอ คุณสมบัติการเฉือน แบบกลิ้งในรูปแบบที่สอดคล้องกัน

การปฏิบัติตามมาตรฐาน ASTM D2718 ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์มีความสอดคล้อง เปรียบเทียบได้ และเหมาะสมทั้งในด้านวิศวกรรมและกฎระเบียบ เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางในการประเมิน ประสิทธิภาพการเฉือน แบบระนาบในผลิตภัณฑ์ไม้วิศวกรรม ลามิเนตคอมโพสิต และแผงแซนด์วิช

การเตรียมตัวอย่าง

• ตัดตัวอย่างให้มีขนาดมาตรฐานตามที่ระบุใน ASTM D2718
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวเรียบและไม่มีข้อบกพร่องที่อาจส่งผลต่อผลลัพธ์ได้
• ปรับสภาพตัวอย่างในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมเพื่อรักษาอุณหภูมิและความชื้นให้คงที่

การติดตั้งอุปกรณ์

• วางตัวรองรับด้านล่าง 3 ตัวให้มีระยะห่างเท่ากัน
• วางตำแหน่งจุดรับน้ำหนักด้านบนสองจุดไว้กึ่งกลางระหว่างส่วนรองรับด้านล่าง
• ตรวจสอบการจัดตำแหน่งเพื่อให้แน่ใจว่าโหลดกระจายสม่ำเสมอทั่วความกว้างของชิ้นงาน

การดำเนินการทดสอบ

• ติดตั้งตัวอย่างโดยไม่ต้องทำให้เกิดแรงกดล่วงหน้า
• ใช้แรงกดตามอัตราที่กำหนดกับจุดสองจุดด้านบน
• บันทึกแรงและการเบี่ยงเบนอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะเกิดความล้มเหลวหรือถึงขีดจำกัดการรับน้ำหนักที่ต้องการ

การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล

ใช้ เครื่องมือวัดแรง ที่มีความแม่นยำสูงเพื่อการอ่านค่าที่แม่นยำ

คำนวณ ความแข็งแรงเฉือน และ โมดูลัสเฉือน โดยใช้สูตรใน ASTM D2718

โดยทั่วไปแล้ว น้ำหนักทดสอบจะมีตั้งแต่ไม่กี่ร้อยนิวตันสำหรับแผ่นลามิเนตคอมโพสิตบาง ไปจนถึงหลายกิโลนิวตันสำหรับแผ่นโครงสร้างที่หนากว่า ความยาวช่วงและเส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้งจะถูกเลือกตามความหนาและความแข็งของชิ้นงาน

การทดสอบการดัดโค้ง 5 จุดเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการควบคุมคุณภาพและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ในหลายภาคส่วน:

• การก่อสร้าง – การทดสอบ ประสิทธิภาพการเฉือน แบบระนาบของแผงฉนวนโครงสร้าง (SIP) ไม้อัด และแผ่น OSB
• การบินและอวกาศ – การวัด คุณสมบัติการเฉือน แกนในแผงแซนวิชรังผึ้งสำหรับโครงสร้างลำตัวเครื่องบินและปีก
• ยานยนต์ – การประเมินแผงคอมโพสิตแบบยึดติดในชุดตัวถังและส่วนประกอบภายใน
• ทางทะเล – การรับประกันว่าแผงโพลีเมอร์เสริมใยจะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้ แรงเฉือน

การตรวจสอบ ความต้านทานแรงเฉือน ก่อนการใช้งาน ช่วยให้ผู้ผลิตลดความเสี่ยงของความล้มเหลวระหว่างการใช้งาน และสามารถปรับการเลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมทั้งในด้านประสิทธิภาพและต้นทุนได้

แม้ว่าการทดสอบการดัดโค้ง 5 จุดจะได้รับการออกแบบมาเพื่อประเมิน แรงเฉือน แบบระนาบ แต่วิธีการดัดโค้งอื่นๆ ก็มีพฤติกรรมทางกลที่แตกต่างกันออกไป:

• การทดสอบการดัดสามจุด – ใช้แรงกดจุดศูนย์กลางจุดเดียว เหมาะสำหรับ ความแข็งแรงในการดัด แต่เหมาะกับการ แยกผลของแรงเฉือน น้อยกว่า
• การทดสอบการดัดแบบสี่จุด – ใช้จุดรับน้ำหนักสองจุดโดยไม่มีฐานรองรับสามจุดตรงกลาง ซึ่งทำให้การดัดมีความสม่ำเสมอแต่ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับ การวัดแรงเฉือน แบบระนาบ

ข้อดีของการทดสอบการดัดโค้งห้าจุด:

• แยก คุณสมบัติการเฉือน ภายในแกนกลางของแผงแซนวิชหรือแผงลามิเนต
• ลดแรงดัดที่รวมกันเป็นหนึ่งเมื่อเทียบกับ การดัดสามจุด
• ให้ผลลัพธ์ที่เป็นตัวแทนมากขึ้นสำหรับวัสดุที่ต้องรับการดัดและ การเฉือน ร่วมกันในการใช้งาน

ผลลัพธ์ที่แม่นยำต้องอาศัยการตั้งค่าที่ถูกต้องและขั้นตอนที่สอดคล้องกัน:

• การวิเคราะห์การรับน้ำหนักและการโก่งตัว – ระบุจุด ล้มเหลวของการเฉือน เริ่มต้นและกำหนดค่าโมดูลัส
• ความแข็งแรงของแรงเฉือน – คำนวณจากค่าโหลดสูงสุดที่ปรับตามรูปทรงของชิ้นงาน
• โมดูลัสการเฉือน – กำหนดจากความลาดชันของภูมิภาคเชิงเส้นเริ่มต้นของเส้นโค้งโหลด-การโก่งตัว

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเพื่อความแม่นยำ:

• ใช้ อุปกรณ์ยึด แบบแข็งที่มีระยะห่างระหว่างลูกกลิ้งที่แม่นยำเพื่อลดความแปรปรวนในการทดสอบให้เหลือน้อยที่สุด
• ปรับเทียบเซลล์โหลด และตัวแปลงสัญญาณการเคลื่อนที่เป็นประจำ
• รักษาสภาพสภาพแวดล้อมให้สม่ำเสมอสำหรับตัวอย่างทั้งหมด
• หลีกเลี่ยงความล้มเหลวก่อนกำหนดที่เกิดจากการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องหรือข้อบกพร่องบนพื้นผิว

Mecmesin นำเสนอระบบการทดสอบความแม่นยำที่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับ ASTM D2718 โดยมอบผลลัพธ์ที่แม่นยำและทำซ้ำได้สำหรับ การประเมินการเฉือน แบบระนาบ

ระบบพร้อมมาตรฐาน

เฟรม OmniTest และ MultiTest-dV ร่วมกับ เซลล์โหลด ความละเอียดสูง ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเป็นไปตาม ข้อกำหนด ASTM อย่างครบถ้วน

อุปกรณ์ปรับแต่งได้

ตั้งแต่ตัวอย่างห้องปฏิบัติการขนาดเล็กไปจนถึงแผงการผลิตขนาดเต็มรูปแบบ Mecmesin สามารถจัดหาจิ๊กที่กำหนดค่าได้และตัวรองรับลูกกลิ้งที่ปรับให้เหมาะกับขนาดของตัวอย่างและข้อกำหนดการรับน้ำหนักได้

ซอฟต์แวร์แบบบูรณาการ

ซอฟต์แวร์ VectorPro ช่วยให้วิศวกรสามารถ:

• จับภาพข้อมูลการเบี่ยงเบนแรงแบบเรียลไทม์
• ดำเนินการคำนวณอัตโนมัติสำหรับ ความแข็งแรงเฉือน และ โมดูลัส
• จัดทำรายงานระดับมืออาชีพเพื่อการควบคุมคุณภาพและเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนด

ด้วยการผสมผสานกลไกแม่นยำ ซอฟต์แวร์ขั้นสูง และ การออกแบบอุปกรณ์ ที่ปรับเปลี่ยนได้ ทำให้ Mecmesin มอบข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการตัดสินใจทางวิศวกรรมอย่างรอบรู้

หากต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับการนำการทดสอบการดัดงอแบบห้าจุดไปใช้ในห้องปฏิบัติการหรือกระบวนการผลิตของคุณ โปรด ติดต่อทีมเทคนิคของ Mecmesin ผู้เชี่ยวชาญของเรายินดีแนะนำอุปกรณ์ อุปกรณ์ ติดตั้ง และขั้นตอนที่เหมาะสม เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการทดสอบของคุณและรับรองว่าเป็นไปตามมาตรฐาน ASTM D2718