Круглая труба з вугляроднага валакна з яе найвышэйшай удзельнай трываласцю і магчымасцямі канструявання стала асноўным нясучым кампанентам высокакласнага абсталявання. Для дакладнай ацэнкі іх прадукцыйнасці неабходна глыбокае разуменне іх анізатропных уласцівасцей, а таксама мэтанакіраванае выпрабаванне восевай і радыяльнай трываласці. Выпрабаванне восевай трываласці Carbonfiber Tube сканцэнтравана на мяжы нагрузкі ўздоўж напрамку валокнаў, выяўляючы яе эфектыўнасць у якасці "шкілета" праз выпрабаванні на расцяжэнне, сціск і выгіб. Выпрабаванне радыяльнай трываласці, з іншага боку, засяроджваецца на іх устойлівасці да сціску і разрыву ў вертыкальным кірунку, ацэньваючы іх трываласць як "брані" праз выпрабаванні на раздушванне або ўнутраны ціск. Гэтыя два метады ў спалучэнні складаюць краевугольны камень ацэнкі прадукцыйнасці труб з вугляроднага валакна, што дазваляе праводзіць навуковы аналіз іх механічных паводзін пры розных нагрузках.
Восевая трываласць у першую чаргу правярае апорную здольнасць трубы з вугляроднага валакна ўздоўж напрамку валакна, уключаючы трываласць на расцяжэнне, сціск і выгіб. (1) Падрыхтоўка ўзору для трываласці на восевае расцяжэнне: адрэжце прамую частку трубы і ўмацуйце абодва канцы смалой або металічнымі хамутамі, каб прадухіліць пашкоджанне пры заціску. Метад выпрабаванняў: выкарыстоўвайце універсальную выпрабавальную машыну, заціскаючы абодва канцы спецыяльным прыстасаваннем, і расцягвайце з аднолькавай хуткасцю да адмовы. Параметры вымярэння: максімальная нагрузка на расцяжэнне, зрушэнне пры разрыве і разлік трываласці на разрыў (нагрузка/плошча папярочнага перасеку). Спасылка на стандарт: ASTM D3039 (Стандарт уласцівасцей на расцяжэнне кампазітных матэрыялаў на аснове палімераў). (2) Патрабаванні да ўзору трываласці на восевы сціск: канец трубчастай часткі павінен быць плоскім, каб прадухіліць лакальнае раздушванне. Метад выпрабаванняў: выкарыстоўвайце выпрабавальную машыну для сціску ўздоўж восевага кірунку; для прадухілення нестабільнасці можна выкарыстоўваць накіроўвалае прылада. Ключавыя моманты: Неабходна адрозніваць разбурэнне матэрыялу і разбурэнне прадольнай стойкасці; больш кароткія ўзоры (меншае стаўленне даўжыні да дыяметра) лепш адлюстроўваюць сапраўдную трываласць на сціск. Спасылка на стандарт: ASTM D695 (Стандарт характарыстык на сціск цвёрдых пластмас) або ASTM D3410 (Стандарт на характарыстыкі на сціск кампазітных матэрыялаў). (3) Метад выпрабавання на трываласць на восевы выгіб (трохкропкавы/чатырохкропкавы выгіб): Размесціце секцыю трубы на двух апорных роліках і прыкладзеце канцэнтраваную нагрузку (трохкропкавы выгіб) або сіметрычную нагрузку (чатырохкропкавы выгіб) пасярэдзіне. Параметры вымярэння: запішыце максімальную нагрузку і разлічыце трываласць на выгіб і модуль. Спасылка на стандарт: ASTM D7264 (Стандарт характарыстык кампазітных матэрыялаў на выгіб).
Радыяльная трываласць правярае ўстойлівасць да сціску, удару або ўнутранага і вонкавага ціску, перпендыкулярнага кірунку валакна, і звычайна значна ніжэйшая за восевую трываласць. (1) Радыяльная трываласць на сціск (выпрабаванне на сплюшчэнне або радыяльнае раздушванне) Тэст на сплюшчэнне: секцыя трубы размяшчаецца гарызантальна і радыяльна сціскаецца паміж дзвюма паралельнымі прыціскнымі пласцінамі. Вымяраецца нагрузка на раздушванне. Разлік: трываласць на радыяльны сціск ≈ нагрузка на раздушванне / (дыяметр трубы × даўжыня трубы). Заўвага: на вынікі істотна ўплывае структура сценкі трубы (напрыклад, дызайн слаёў). (2) Метад трываласці на расцяжэнне па акружнасці (выпрабаванне на разрыў унутраным ціскам): абодва канцы секцыі трубы герметызуюцца, і ўнутр падаецца гідраўлічнае або пнеўматычнае ціск да выхаду з ладу. Спасылка на стандарт: ASTM D1599 (Стандарт трываласці на разрыў пластыкавых труб). (3) Метад трываласці на радыяльны ўдар або трываласць на зрух: трываласць на радыяльны ўдар ацэньваецца шляхам удару па баку ўзору малатком або ківачом. Міжслаёвая трываласць на зрух: радыяльныя характарыстыкі могуць быць ускосна адлюстраваны тэстам на зрух кароткай бэлькі (ASTM D2344). Асноўныя фактары, якія ўплываюць Дызайн пласта: Арыентацыя валокнаў (напрыклад, 0°, ±45°, каэфіцыент нахілу 90°) вызначае трываласць ва ўсіх напрамках. Умовы выпрабаванняў: хуткасць загрузкі, тэмпература навакольнага асяроддзя і вільготнасць павінны кантралявацца ў адпаведнасці са стандартамі. Аналіз рэжыму адмовы: Рэжымы адмовы (напрыклад, разрыў валакна, расслаенне, адмова ад зруху) павінны быць запісаны, каб накіроўваць паляпшэнне працэсу. Выпрабаванне восевай трываласці труб з вугляроднага валакна сканцэнтравана на ўласцівасцях расцяжэння/сціску/выгібу ўздоўж напрамку валакна, у той час як выпрабаванне радыяльнай трываласці падкрэслівае ўстойлівасць да сціску, разрыву або зруху ў перпендыкулярным кірунку. У практычных прымяненнях адпаведныя камбінацыі выпрабаванняў павінны выбірацца ў залежнасці ад сцэнара прымянення (напрыклад, аэракасмічная прамысловасць, спартыўныя тавары), а прадукцыйнасць павінна быць комплексна ацэненая ў спалучэнні з мікраструктурным аналізам. Тэставанне павінна строга адпавядаць міжнародным або галіновым стандартам, каб гарантаваць супастаўнасць і надзейнасць вынікаў. Хочаце даведацца больш? Не саромейцеся звяртацца да Kawan Lai: kawan@anheda.cn/WhatsApp +8613631396593.
