Este protocolo facilita o desempenho de testes simplificados de envelhecimento acelerado em tecidos têxteis e a avaliação de propriedades mecânicas em materiais testados. Este procedimento permite determinar a determinação das futuras propriedades materiais em um período relativamente curto de tempo, o que é essencial para projetistas estruturais especializados em estruturas de telhados de tecido têxtil. Para avaliar as relações constitutivas viscoplásticas, uma máquina de teste com uma corda de software é necessária para realizar testes constantes de taxa de tensão controlados por um extensômetro.
Antes de iniciar o experimento, confirme que uma máquina de teste, equipada com um extensor e o software apropriado está disponível e que uma câmara térmica está acessível. Desenrole o tecido técnico AF9032 fardo e desenhe pelo menos 42, 300 por 50 milímetros de formas na superfície do tecido paralelamente à direção de dobra e pelo menos 42 paralelos à direção de preenchimento. Use um marcador permanente para indicar a direção de dobra em cada espécime antes de cortar os espécimes.
Use uma pinça de slides para medir a espessura do espécime e conte o número de roscas na borda curta do espécime. Em seguida, coloque a câmara térmica a uma temperatura constante de 80 graus Celsius. Quando a temperatura quase atingir 80 graus Celsius, abra a porta da câmara e coloque pelo menos sete conjuntos de espécimes na câmara, fechando a porta o mais rápido possível para evitar uma queda de temperatura.
Após uma hora, use luvas térmicas para remover o conjunto de referência de espécimes, removendo os sucessivos conjuntos experimentais uma vez por semana a cada duas semanas durante as próximas 12 semanas. Após sua remoção da câmara, deixe os espécimes em temperatura ambiente por uma semana. Antes do teste, use um marcador permanente para fazer dois pontos pretos 50 milímetros separados no meio de cada amostra e instalar duas pastilhas planas de 60 milímetros em cada aperto da máquina de teste.
Quando todas as quatro inserções estiverem no lugar, abra o software na máquina e selecione o programa dedicado aos testes de tração. Em seguida, selecione a posição inicial com uma aderência de 200 milímetros para segurar a separação no software e clique no botão Posição inicial para executar a aderência de 200 milímetros para a separação de aderência. Para configurar o extensor de vídeo, mova a câmera ao longo da barra de suporte até que a lente esteja situada no meio de um espécime.
Verifique se a lente da câmera fornecerá uma visão clara dos marcadores de espécime durante todo o experimento. Coloque o dispositivo de calibração na frente da câmera e selecione o brilho e o foco adequados para a lente. Aperte o dispositivo com as garras e selecione o tipo adequado de marcadores na janela Targets no software extensômetro de vídeo.
Use a opção Escala para selecionar o procedimento de calibração e selecione a distância de calibração na janela Escala. Em seguida, altere o tipo de marcador para Padrão na janela Alvos para permitir que o extensômetro siga as marcas no espécime. Quando todos os materiais e equipamentos estiverem prontos, defina os parâmetros de teste no software da máquina de testes e coloque a amostra nas aderências nas direções vertical e horizontal ao longo do eixo vertical principal da máquina.
Use uma chave de fenda tabular para fechar as garras e realize os testes na taxa de tensão constante selecionada até que cada amostra se quebre. Em seguida, repita o teste a cada duas semanas com cada conjunto subsequente de amostras. Após experimentos Celsius de 80 graus Celsius, repita o procedimento semanalmente a 90 graus Celsius.
Quando todas as amostras forem testadas, use software de grafismo e a área transversal das amostras para recalcular os incrementos de força registrada e alongamento de acordo com a resistência elementar das equações de materiais às relações de tensão do estresse. Em seguida, plote um gráfico dos dados obtidos para a dobra e encha amostras. Para configurar um modelo linear para modelagem elástica não linear, para cada curva de amostra encontrar as faixas de tensão detectando a relação linear ou próxima da tensão linear.
Use a opção Fit Regression no software de grafagem e o método menos quadrado para identificar a linha de ajuste mais adequada na região escolhida. Denotar a tangente como o valor de rigidez longitudinal para o qual o índice I corresponde à direção atual do material e o índice J é um número consecutivo da linha identificada. Quando todos os parâmetros tiverem sido delineados, identifique os pontos de intersecção entre as linhas.
Para realizar uma extrapolação de Arrhenius, atribua a temperatura de referência de acordo com o valor médio com base nos resultados da estação meteorológica local e atribua a temperatura da câmara térmica como a que foi usada no teste de envelhecimento. Em seguida, calcule a taxa de reação constante da equação para extrapolar o tempo de envelhecimento expresso em semanas a anos. Nesta imagem, as curvas de tensão para a dobra e as direções de preenchimento do tecido AF9032 obtidas em diferentes tempos de envelhecimento no nível de temperatura de 80 graus Celsius para uma taxa de tensão de 0,0011 por segundo são mostradas.
Como observado, a diferença entre o teste de período de envelhecimento de uma hora e o resto dos períodos de envelhecimento é tipicamente clara. O tempo de envelhecimento não parece afetar substancialmente a resposta material na direção de dobra. Em contraste, a força de tração final nas amostras de direção de preenchimento é muito menor nas amostras artificialmente envelhecidas do que nos espécimes não envelhecidos.
Além disso, para a direção de preenchimento, as curvas de tensão de estresse alcançadas têm trajetórias divergentes quando as cepas excedem 0,06. A primeira parte linear da curva experimental de tensão de tensão de um simples teste de tração corresponde à rigidez da cobertura técnica do tecido feito de PVC. Os resultados obtidos a 90 graus podem ser extrapolados para anos reais usando a relação simplificada de Arrhenius.
O parâmetro de endurecimento na direção de dobra e o parâmetro de viscosidade na direção de preenchimento também podem ser calculados. Deve-se ressaltar que, para as relações constitutivas Bodner-Partom, são necessários experimentos com taxas constantes de tensão. A máquina é obrigada a realizar este tipo de operação.
O extensômetro de vídeo pode ser substituído por um extensor mecânico e vários modelos constitutivos podem ser incorporados para refletir o desempenho do tecido têxtil. Esta técnica pode ser usada para a previsão vitalícia de diferentes materiais compostos. O funcionamento de uma câmara térmica de alta temperatura requer o uso de luvas térmicas e a complexa máquina de testes deve ser sempre operada com cuidado.
