Određivanje lomne žilavosti konstrukcijskih ljepila prilikom odljepljivanja u modu-I pomoću testa dvostruke konzole

Abstract

Test dvostruke konzole (eng. Double Cantilever Beam (DCB) test) je najčešće korišteni test za izračun lomne žilavosti u modu I kod konstrukcijskih lijepljenih spojeva. Testni uzorci se sastoje od dvije jednake pločice koje se prvo međusobno zalijepe, a zatim izlože opterećenju, što uzrokuje širenje pukotine duž ljepila. Tijekom eksperimenta kontinuirano se mjeri pomak, sila i duljina pukotine. Koristeći ove podatke, lomna žilavost ljepila se može izračunati prema postupcima navedenim u odgovarajućem ISO standardu (BS ISO 25217: 2009). Proračuni se temelje na jednostavnoj grednoj teoriji i linearno-elastičnoj mehanici loma. U ovom radu predstavit ćemo standardnu metodu za izvođenje DCB testa, a potom i metodu obrade podataka potrebnu za izračun lomne žilavosti, što odgovara kritičnoj promjeni oslobođene energije (eng. Critical Energy Release Rate). Eksperimenti su izvedeni za ljepilo SikaPower® 4720, s kontroliranom debljinom ljepila između aluminijskih pločica. Nakon razdoblja stvrdnjavanja prema preporuci proizvođača ljepila, DCB uzorci su preko zglobnog prihvata šarkama opterećeni vlačnom silom s kidalice. Opterećenje na kidalici se nanosi kontrolom pomaka, tako da pri monotonom povećanju pomaka najprije imamo povećanje opterećenja, a kada se pukotina počne širiti, naneseno opterećenje pada. Koristeći optički mjerni sustav GOM Aramis, tijekom eksperimenta mjereno je polje pomaka, koje je onda korišteno za mjerenje stvarnog pomaka aluminijskih pločica (umjesto onog zabilježenog na kidalici) i položaja vrha pukotine. Nakon sinkronizacije mjerenja različitih uređaja određena je lomna žilavost ljepila i izvršena statistička analiza rezultata.

Keywords

• test dvostruke konzole
• linearno elastična mehanika loma
• metoda testiranja
• delaminacija u modu-I
• lomna žilavost