Dieses Protokoll erleichtert die Durchführung vereinfachter beschleunigter Alterungstests an Textilgeweben und die Bewertung mechanischer Eigenschaften auf geprüften Materialien. Dieses Verfahren ermöglicht es, die zukünftigen Materialeigenschaften in relativ kurzer Zeit zu bestimmen, was für Auf textile Gewebedachkonstruktionen spezialisierte Statiker unerlässlich ist. Um viskoplastische konstitutive Beziehungen zu beurteilen, muss eine Prüfmaschine mit einem Softwareseil konstante Dehnungsgeschwindigkeitstests durchführen, die durch ein Extensometer gesteuert werden.
Bevor Sie mit dem Experiment beginnen, bestätigen Sie, dass eine Prüfmaschine, die mit einem Extensometer und der entsprechenden Software ausgestattet ist, verfügbar ist und dass eine Wärmekammer zugänglich ist. Entrollen Sie den technischen Stoff AF9032 Ballen und zeichnen Sie mindestens 42, 300 mal 50 Millimeter Formen auf der Stoffoberfläche parallel zur Kettrichtung und mindestens 42 parallel zur Füllrichtung. Verwenden Sie einen permanenten Marker, um die Kettrichtung an jeder Probe anzugeben, bevor Sie die Proben ausschneiden.
Verwenden Sie einen Schiebesattel, um die Dicke der Probe zu messen und die Anzahl der Fäden am kurzen Rand der Probe zu zählen. Als nächstes stellen Sie die Wärmekammer auf eine konstante Temperatur von 80 Grad Celsius. Wenn die Temperatur fast 80 Grad Celsius erreicht, öffnen Sie die Kammertür und legen Sie mindestens sieben Sätze von Proben in die Kammer, schließen Sie die Tür so schnell wie möglich, um einen Temperaturabfall zu vermeiden.
Verwenden Sie nach einer Stunde Thermohandschuhe, um den Referenzsatz der Proben zu entfernen, und entfernen Sie die aufeinanderfolgenden Versuchssätze einmal pro Woche alle zwei Wochen für die nächsten 12 Wochen. Nach dem Entfernen aus der Kammer, lassen Sie die Proben bei Raumtemperatur für eine Woche. Verwenden Sie vor dem Test einen permanenten Marker, um in der Mitte jeder Probe zwei schwarze Punkte 50 Millimeter auseinander zu machen und zwei 60 Millimeter flache Einsätze in jeden Griff der Prüfmaschine zu installieren.
Wenn alle vier Einsätze vorhanden sind, öffnen Sie die Software in der Maschine und wählen Sie das Programm aus, das den Zugversuchen gewidmet ist. Wählen Sie dann die Startposition mit einem Griff von 200 Millimetern zur Grifftrennung in der Software aus und klicken Sie auf die Startposition, um die 200-Millimeter-Griff-Zu-Griff-Trennung auszuführen. Um das Video-Extensometer einzurichten, bewegen Sie die Kamera entlang der Stützleiste, bis sich das Objektiv in der Mitte eines Exemplars befindet.
Prüfen Sie, ob das Objektiv der Kamera während des gesamten Experiments eine klare Sicht auf die Probenmarker bietet. Platzieren Sie das Kalibriergerät vor der Kamera und wählen Sie die richtige Helligkeit und Fokussierung für das Objektiv aus. Klemmen Sie das Gerät mit den Griffen und wählen Sie den richtigen Markertyp im Zielfenster in der Video-Extensometer-Software aus.
Verwenden Sie die Option Skalieren, um den Kalibrierungsvorgang auszuwählen und den Kalibrierungsabstand im Fenster Skalen auszuwählen. Ändern Sie dann den Markertyp im Fenster "Ziele", damit das Extensometer den Markierungen auf der Probe folgt. Wenn alle Materialien und Geräte bereit sind, stellen Sie die Prüfparameter in der Prüfmaschinensoftware ein und legen Sie die Probe in die Griffe in die vertikale und horizontale Richtung entlang der vertikalen Hauptachse der Maschine.
Verwenden Sie einen tabellarischen Spanner, um die Griffe zu schließen und die Tests mit der ausgewählten konstanten Dehnungsrate durchzuführen, bis jede Probe bricht. Wiederholen Sie den Test dann alle zwei Wochen mit jedem nachfolgenden Satz von Proben. Nach 80 Grad Celsius Experimente, wiederholen Sie den Vorgang wöchentlich bei 90 Grad Celsius.
Wenn alle Proben getestet wurden, verwenden Sie Graphik und den Querschnittsbereich der Proben, um die registrierten Kraft- und Dehnungsschritte entsprechend der elementaren Festigkeit der Materialgleichungen zu den Spannungsdehnungsverhältnissen neu zu berechnen. Zeichnen Sie dann ein Diagramm der erhaltenen Daten für die Kett- und Füllproben. Um ein stückweises lineares Modell für die nichtlineare elastische Modellierung einzurichten, finden Sie für jede Stichprobenkurve die Dehnungsbereiche, die die lineare oder nahe an der linearen Spannungsdehnungsbeziehung erkennen.
Verwenden Sie die Option Regression anpassen in der Grafiksoftware und die am wenigsten quadratische Methode, um die am besten geeignete Linie in der ausgewählten Region zu identifizieren. Bezeichnen Sie die Tangente als Längssteifigkeitswert, für den der I-Index der aktuellen Richtung des Materials entspricht, und der J-Index ist eine fortlaufende Zahl der identifizierten Linie. Wenn alle Parameter abgegrenzt wurden, identifizieren Sie die Schnittpunkte zwischen den Linien.
Um eine Arrhenius-Extrapolation durchzuführen, weisen Sie die Referenztemperatur gemäß dem Durchschnittswert basierend auf den Ergebnissen der lokalen meteorologischen Station zu und weisen Sie die thermische Kammertemperatur als die temperaturabhängige temperatur zu, die im Alterungstest verwendet wurde. Berechnen Sie dann die Reaktionsgeschwindigkeit konstant aus der Gleichung, um die Alterungszeit in Wochen bis Jahren ausgedrückt zu extrapolieren. In diesem Bild werden die Spannungsdehnungskurven für die Kett- und Füllrichtungen des AF9032-Gewebes angezeigt, die zu unterschiedlichen Alterungszeiten im Temperaturniveau von 80 Grad Celsius bei einer Dehnungsrate von 0,0011 pro Sekunde erhalten werden.
Wie beobachtet, ist der Unterschied zwischen dem Referenztest für eine Stunde Alterungszeit und dem Rest der Alterungsperioden in der Regel klar. Die Alterungszeit scheint die materielle Reaktion in Warp-Richtung nicht wesentlich zu beeinflussen. Im Gegensatz dazu ist die endifelliche Zugfestigkeit in den Füllrichtungsproben in den künstlich gealterten Proben viel geringer als bei den nicht bealterten Proben.
Darüber hinaus weisen die erreichten Spannungsdehnungskurven für die Füllrichtung unterschiedliche Bahnen auf, wenn die Dehnungen 0,06 überschreiten. Der erste lineare Teil der experimentellen Spannungsdehnungskurve eines einfachen Zugtests entspricht der Steifigkeit des technischen Gewebebelags aus PVC. Die bei 90 Grad erzielten Ergebnisse können mit hilfe der vereinfachten Arrhenius-Beziehung auf reale Jahre extrapoliert werden.
Der Härteparameter in Kettrichtung und der Viskositätsparameter in der Füllrichtung können ebenfalls berechnet werden. Es sollte betont werden, dass für die konstitutiven Beziehungen Bodner-Partom Experimente mit konstanten Dehnungsraten erforderlich sind. Die Maschine ist verpflichtet, diesen Vorgang auszuführen.
Das Video-Extensometer kann durch ein mechanisches Extensometer ersetzt werden und verschiedene konstitutive Modelle können integriert werden, um die Textile-Fabric-Performance widerzuspiegeln. Diese Technik kann für die Lebensdauervorhersage verschiedener Verbundwerkstoffe verwendet werden. Der Betrieb einer Hochtemperatur-Wärmekammer erfordert den Einsatz von Thermohandschuhen und die komplexe Prüfmaschine sollte immer mit Sorgfalt betrieben werden.
