Name: cutting procedures, tensile testing, and ageing of flexible unidirectional composite laminates
Uploaded: 2019-04-27T14:00:00
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Les auteurs aimeraient remercier Stuart Leigh Phoenix pour ses discussions utiles, Mike Riley pour son aide avec la configuration d'essai mécanique, et Honeywell pour le don de certains des matériaux. Le financement d'Amy Engelbrecht-Wiggans a été accordé dans le cadre de la subvention 70NANB17H337. Le financement d'Ajay Krishnamurthy a été accordé dans le cadre de la subvention 70NANB15H272. Le financement d'Amanda L. Forster a été fourni par le ministère de la Défense par le biais de l'accord interinstitutions R17-643-0013.

1. Procédure de découpage pour les spécimens de distorsion-direction qui sont coupés perpendiculairement à l'axe du rouleau
<ol><li>Identifier un boulon de matériau unidirectionnel à tester. REMARQUE: Il n'y a pas de chaîne (utilisée pour décrire la direction perpendiculaire à l'axe du rouleau) et la trame (utilisé pour décrire la direction parallèle à l'axe du rouleau) dans le sens textile traditionnel, comme le matériau utilisé ici n'est pas tissé, mais ces termes sont empruntés fo r clarté.</l...

<ol>
	<li>Forster, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrolytic+stability+of+polybenzobisoxazole+and+polyterephthalamide+body+armor.">Hydrolytic stability of polybenzobisoxazole and polyterephthalamide body armor.</a> Polymer Degradation and Stability. 96 (2), 247-254 (2011).</li><li>Forster, A. 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(Reapproved). , 1-8 (2017).</li><li>ASTM D3950. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+Specification+for+Strapping,+Nonmetallic+(and+Joining+Methods).">Standard Specification for Strapping, Nonmetallic (and Joining Methods).</a> Annual Book of ASTM Standards. , 1-7 (2017).</li><li>Weibull, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Statistical+Distribution+Function+of+Wide+applicability.">A Statistical Distribution Function of Wide applicability.</a> Journal of applied mechanics. 18 (4), 293-297 (1951).</li><li>Coleman, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistics+and+time+dependence+of+mechanical+breakdown+in+fibers.">Statistics and time dependence of mechanical breakdown in fibers.</a> Journal of Applied Physics. 29 (6), 968-983 (1958).</li><li>Coleman, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+dependence+of+mechanical+breakdown+phenomena.">Time dependence of mechanical breakdown phenomena.</a> Journal of Applied Physics. 27 (8), 862-866 (1956).</li><li>Coleman, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+Dependence+of+Mechanical+Breakdown+in+Bundles+of+Fibers.+III.+The+Power+Law+Breakdown+Rule.">Time Dependence of Mechanical Breakdown in Bundles of Fibers. III. The Power Law Breakdown Rule.</a> Journal of Rheology. 2 (1), 195 (1958).</li><li>Coleman, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+the+theory+of+absolute+reaction+rates+to+the+creep+failure+of+polymeric+filaments.">Application of the theory of absolute reaction rates to the creep failure of polymeric filaments.</a> Journal of Polymer Sciences. 20, 447-455 (1956).</li><li>Coleman, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+stochastic+process+model+for+mechanical+breakdown.">A stochastic process model for mechanical breakdown.</a> Transaction of the Society of Rheology. 1 (1957), 153-168 (1957).</li><li>Phoenix, S. L., Beyerlein, I. 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I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-dependent+fiber+bundles+with+local+load+sharing.+II.+General+Weibull+fibers.">Time-dependent fiber bundles with local load sharing. II. General Weibull fibers.</a> Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 80 (6), 1-14 (2009).</li></ol>

Une bonne détermination de la direction de la fibre est essentielle. L'avantage de la méthode décrite dans les étapes 1.4-1.6 du protocole est qu'il y a un contrôle complet sur le nombre de fibres utilisées pour démarrer le processus de séparation. Toutefois, cela ne signifie pas qu'il existe un contrôle complet sur la largeur de la région séparée finale, car les fibres ne sont pas entièrement parallèles et peuvent se croiser les unes sur les autres. Dans le processus de séparation d'un lot de fibres, fré...

Le National Institute of Standards and Technology (NIST) aide les organismes d'application de la loi et de justice pénale à s'assurer que l'équipement qu'ils achètent et les technologies qu'ils utilisent sont sécuritaires, fiables et très efficaces grâce à un programme de recherche. la stabilité à long terme des fibres à haute résistance utilisées dans les gilets pare-balles. Le travail antérieur1,2a porté sur l'échec sur le terrain d'une armure de corps faite à partir du matériel poly (p-phénylène-2,6-benzobisoxazole), ou DPB, qui a conduit à une révision majeure de la norme de l'Institut national de la justice (NIJ) armure de corps 3. Depuis la publication de cette norme révisée, les travaux se sont poursuivis au NIST pour examiner les mécanismes du vieillissement dans d'autres fibres couramment utilisées telles que le polyéthylène à très haute masse molaire (UHMMPE)4 et le poly (p-phénylène terephthalamide), ou PPTA, communément connu sous le nom d'aramide. Cependant, tout ce travail a porté sur le vieillissement des fils et des fibres simples, ce qui est le plus pertinent pour les tissus tissés. Cependant, de nombreux modèles d'armures incorporent des stratifiés UD. Les stratifiés UD sont construits à partir de couches de fibres minces (lt;0,05 mm) où les fibres de chaque couche sont parallèles les unes aux autres5,6,7 et l'armure est construite en empilant les feuilles minces en alternance, comme indiqué dans la figure 1a supplémentaire. Cette conception repose fortement sur une résine de liant pour maintenir les fibres dans chaque couche généralement parallèle, comme on le voit dans la figure 1b supplémentaire, et maintenir l'orientation nominalement 0 /90 degrés des tissus empilés. Comme les tissus tissés, les stratifiés UD sont généralement construits à partir de deux grandes variations de fibres : l'aramide ou l'UHMMPE. Les stratifiés UD offrent plusieurs avantages aux concepteurs d'armures de corps : ils permettent un système d'armure de poids inférieur comparé à ceux utilisant des tissus tissés (en raison de la perte de force pendant le tissage), éliminent le besoin de construction tissée, et utilisent des fibres de plus petit diamètre pour fournir une performance similaire aux tissus tissés, mais à un poids inférieur. Il a déjà été démontré que le PPTA était résistant à la dégradation causée par la température et l'humidité1,2, mais le liant peut jouer un rôle important dans la performance du stratifié UD. Ainsi, les effets globaux de l'environnement d'utilisation sur l'armure basée sur PPTA sont inconnus8.
À ce jour, seuls des travaux très préliminaires ont été effectués pour caractériser le vieillissement des résines de liant utilisées dans ces stratifiés UD et les effets du vieillissement de liant sur la performance balistique du stratifié UD. Par exemple, lors de l'élaboration du protocole de conditionnement utilisé dans NIJ Standard-0101.06, les stratifiés UD ont montré des signes visuels de délamination et de réductions en V50 après le vieillissement1,2,8. Ces résultats démontrent la nécessité d'une compréhension approfondie des propriétés matérielles avec le vieillissement, afin d'évaluer la performance structurelle à long terme du matériau. Cela, à son tour, nécessite le développement de méthodes normalisées pour interroger les propriétés de défaillance de ces matériaux. Les principaux objectifs de ces travaux sont d'explorer les méthodes et les meilleures pratiques pour tester avec précision les propriétés mécaniques des matériaux stratifiés UD et de proposer une nouvelle méthodologie d'essai pour ces matériaux. Les meilleures pratiques pour le vieillissement des matériaux stratifiés UD sont également décrites dans ce travail.
La littérature contient plusieurs exemples d'essai des propriétés mécaniques des stratifiés d'UD après avoir pressé à chaud plusieurs couches dans un échantillon dur9,10,11. Pour les stratifiés composites rigides, ASTM D303912 peut être utilisé; cependant, dans cette étude, le matériau est d'environ 0,1 mm d'épaisseur et non rigide. Certains matériaux stratifiés UD sont utilisés comme précurseurs pour fabriquer des articles de protection balistique rigides tels que des casques ou des plaques résistantes à la balistique. Cependant, le stratifié UD mince et flexible peut également être utilisé pour faire des gilets pare-balles9,13.
L'objectif de ce travail est de développer des méthodes pour explorer la performance des matériaux en armure souple, de sorte que les méthodes impliquant pressage à chaud n'ont pas été explorés parce qu'ils ne sont pas représentatifs de la façon dont le matériel est utilisé dans l'armure douce. ASTM International a plusieurs normes de méthode d'essai relatives aux bandes de tissu d'essai, y compris ASTM D5034-0914 Méthode d'essai standard pour la résistance de rupture et l'allongement des tissus textiles (test de capture), ASTM D5035-1115 Test standard Méthode pour briser la force et l'allongement des tissus textiles (méthode de bande), ASTM D6775-1316 Méthode d'essai standard pour briser la force et l'allongement de la sangle textile, du ruban adhésif et du matériau tressé, et ASTM D395017 Spécification standard pour Strapping, Nonmetallic (et Méthodes d'assemblage). Ces normes comportent plusieurs différences importantes en ce qui concerne les poignées d'essai utilisées et la taille des spécimens, comme mentionné ci-dessous.
Les méthodes décrites dans ASTM D5034-0914 et ASTM D5035-1115 sont très similaires et se concentrent sur l'essai de tissus standard plutôt que de composites à haute résistance. Pour les tests effectués dans ces deux normes, les faces de la mâchoire des poignées sont lisses et plates, bien que des modifications soient autorisées pour les spécimens dont le stress de défaillance est supérieur à 100 N/cm afin de minimiser le rôle de l'échec à base de glissement de bâton. Les modifications suggérées pour éviter les glissades sont de tamponner les mâchoires, enrober le tissu sous les mâchoires, et modifier le visage de la mâchoire. Dans le cas de cette étude, le stress d'échec de l'échantillon est d'environ 1 000 N/cm, et donc, ce type de poignées entraîne un glissement excessif de l'échantillon. ASTM D6775-1316 et ASTM D395017 sont destinés à des matériaux beaucoup plus solides, et les deux s'appuient sur des poignées capstan. Ainsi, cette étude s'est concentrée sur l'utilisation des poignées de capstan.
De plus, la taille des spécimens varie considérablement d'une norme ASTM à l'autre. Les normes de sangle et de sangle, ASTM D6775-1316 et ASTM D395017, spécifient pour tester toute la largeur du matériau. ASTM D677516 spécifie une largeur maximale de 90 mm. En revanche, les normes de tissu14,15 s'attendent à ce que le spécimen soit coupé dans le sens de la largeur et spécifient soit une largeur de 25 mm ou 50 mm. La longueur globale du spécimen varie entre 40 cm et 305 cm, et la longueur de la jauge varie entre 75 mm et 250 mm selon ces normes ASTM. Étant donné que les normes ASTM varient considérablement en ce qui concerne la taille des spécimens, trois largeurs et trois longueurs différentes ont été prises en considération pour cette étude.
La terminologie se référant à la préparation des spécimens dans le protocole est la suivante: boulon 'gt; matériel précurseur 'gt; matériel 'gt; spécimen, où le terme boulon se réfère à un rouleau de stratifié UD, matériau précurseur se réfère à une quantité non enroulée de tissu UD encore attaché au boulon, le matériau se réfère à un morceau séparé de stratifié UD, et le spécimen se réfère à une pièce individuelle à tester.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:865px;" width="866">
	<tbody>
		<tr height="65">
			<td height="65" style="height:66px;width:247px;">Capstan Grips</td>
			<td style="width:95px;">Universal grip company</td>
			<td style="width:136px;">20kN wrap grips</td>
			<td style="width:388px;">Capstan grips used in testing</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Ceramic knife</td>
			<td style="width:95px;">Slice</td>
			<td align="right" style="width:136px;">10558</td>
			<td style="width:388px;"></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Ceramic precision blade</td>
			<td style="width:95px;">Slice</td>
			<td style="width:136px;">00116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:247px;">Clamp</td>
			<td style="width:95px;">Irwin</td>
			<td style="width:136px;">quick grip mini bar clamp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Confocal Microscope</td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Cutting Mat</td>
			<td style="width:95px;">Rotatrim&#160;</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:388px;">A0 metric self healing cutting mat</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Denton Desktop sputter coater&#160;</td>
			<td style="width:95px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>sputter coater</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">FEI Helios 660 Dual Beam FIB/SEM</td>
			<td style="width:95px;">FEI Helios</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Scanning electron microscope</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Motorized rotary cutter</td>
			<td style="width:95px;">Chickadee</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Rotary Cutter</td>
			<td style="width:95px;">Fiskars</td>
			<td style="width:136px;">49255A84</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Stereo Microscope</td>
			<td style="width:95px;">National</td>
			<td style="width:136px;">DC4-456H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:247px;">Straight edge</td>
			<td style="width:95px;">McMaster Carr</td>
			<td style="width:136px;">1935A74</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:247px;">Surgical Scalpel Blade</td>
			<td style="width:95px;">Sklar Instruments</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:388px;"></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:247px;">Surgical Scalpel Handle</td>
			<td style="width:95px;">Swann Morton</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Universal Test Machine</td>
			<td style="width:95px;">Instron</td>
			<td align="right" style="width:136px;">4482</td>
			<td>Universal test machine</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:247px;">Utility knife</td>
			<td style="width:95px;">Stanley</td>
			<td style="width:136px;">99E</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cutting procedures, tensile testing, and ageing of flexible unidirectional composite laminates

De nombreux gilets pare-balles intègrent des stratifiés unidirectionnels (UD). Les stratifiés UD sont construits à partir de couches minces (0,05 mm) de fils de haute performance, où les fils de chaque couche sont orientés parallèlement les uns aux autres et maintenus en place à l'aide de résines de liant et de fines pellicules de polymères. L'armure est construite en empilant les couches unidirectionnelles dans différentes orientations. À ce jour, seuls des travaux très préliminaires ont été effectués pour caractériser le vieillissement des résines de liant utilisées dans les stratifiés unidirectionnels et les effets sur leur performance. Par exemple, lors de l'élaboration du protocole de conditionnement utilisé dans le National Institute of Justice Standard-0101.06, les stratifiés UD ont montré des signes visuels de délamination et de réduction de V50, qui est la vitesse à laquelle la moitié des projectiles devraient perforer l'armure, après le vieillissement. Une meilleure compréhension des changements de propriété matérielle dans les stratifiés UD est nécessaire pour comprendre la performance à long terme des armures construites à partir de ces matériaux. Aucune norme actuelle n'est recommandée pour l'interrogatoire mécanique des matériaux stratifiés unidirectionnels (UD). Cette étude explore les méthodes et les meilleures pratiques pour tester avec précision les propriétés mécaniques de ces matériaux et propose une nouvelle méthodologie d'essai pour ces matériaux. Les meilleures pratiques pour le vieillissement de ces matériaux sont également décrites.

De nombreuses itérations de coupe et d'essai ont été effectuées pour étudier plusieurs variables différentes. Parmi les variables examinées, mentionnons la technique de coupe et l'instrument de coupe, le taux d'essai, la dimension du spécimen et les poignées. Une conclusion critique était l'importance d'aligner les spécimens avec la direction de fibre. Les procédures d'analyse des données (analyse de la cohérence, techniques Weibull, détermination aberrante, etc.) sont exam...

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Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

L'objectif de l'étude était d'élaborer des protocoles pour préparer des spécimens cohérents pour des essais mécaniques précis d'aramides à haute résistance ou de matériaux composites unidirectionnels flexibles à base de polyéthylène à très haute masse molaire et de décrire protocoles pour effectuer le vieillissement artificiel sur ces matériaux.

Procédures de coupe, essais tensiles et vieillissement des stratifiés composites unidirectionnels flexibles

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Ce protocole peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine du développement de gilets pare-balles en définissant une procédure reproductible pour tester les propriétés mécaniques des tissus composites unidirectionnels flexibles. Une coupe droite et propre bien orientée avec la direction de la fibre est essentielle pour la mesure précise du stress d’échec en empêchant d’autres sources d’erreur. Cette technique comble une lacune dans les tests actuels en permettant d’interroger les propriétés d’un matériau sans pressage à chaud, ce qui est plus représentatif de son utilisation dans les gilets pare-balles souples.Déroulez un boulon de matériau unidirectionnel à tester sur une surface de travail. La partie non tissée est le matériau précurseur. Vérifiez visuellement que la direction principale de la fibre est parallèle à la largeur du boulon.Ensuite, obtenez un scalpel pour isoler le matériau précurseur. Créez un onglet en faisant une coupe parallèle à la direction de la fibre. Puis faire une autre coupe parallèle d’environ trois millimètres.Saisissez manuellement l’onglet et arrachez-le pour exposer les fibres sur la couche en dessous. Tirez jusqu’à ce que les deux couches aient été séparées sur toute la longueur du matériau précurseur. Retirez les fibres lâches du bord de l’onglet qui voisinent les fibres croisées exposées.Ceux-ci peuvent être jusqu’à un à deux millimètres de la trajectoire de l’onglet. Continuer en séparant le morceau de matériau précurseur du boulon. Retournez le matériau de sorte que la nouvelle direction principale de fibre est la direction de distorsion.Maintenant, marquez les lignes d’adhérence sur le matériau aligné dans la direction de la trame. Ces lignes sont une distance définie et parallèle aux bords coupés du matériau. Une fois de plus, couper un onglet dans le matériau, puis tirer l’onglet pour déterminer la direction principale de la fibre pour le spécimen à couper à partir du matériau.La direction de la fibre doit être perpendiculaire aux lignes d’adhérence. Prenez le matériel à un tapis de coupe quadrillé d’auto-guérison approprié. Alignez soigneusement la direction de la fibre avec les lignes de grille sur le tapis.Assurez-vous que la direction de la fibre dans le matériau est alignée avec les lignes de grille. Évitez d’endommager le matériau et fixez-le au tapis de coupe en tapant ses coins. Utilisez une lame médicale et un bord droit pour couper les spécimens du matériau.Placez le bord droit à la largeur désirée de l’échantillon et alignez-le avec la grille sur le tapis de coupe. Serrez les extrémités du bord droit en place et vérifiez qu’il est toujours correctement positionné. Couper le spécimen le long du bord droit avec une vitesse et une pression constantes.Dégriffer le bord droit, en prenant soin de ne pas déplacer le matériau. Ensuite, retirez le spécimen. Ce sont tous les spécimens obtenus après avoir répété les étapes de coupe pour maximiser la production de spécimens.Préparez-vous à marquer des points à suivre sur un spécimen pour une utilisation avec un extensomètre vidéo. Pour plus de cohérence, utilisez un modèle placé sur le spécimen. Marquer les points de jauge à l’l’œur d’un marqueur permanent.Assurez-vous que les marques sont visibles sur l’échantillon pour permettre la mesure de la souche. Ensuite, emmenez le spécimen à la machine d’essai universelle. Là, insérez l’extrémité du spécimen à travers l’espace dans le capstan et apportez-le autour de la ligne d’adhérence, formant une boucle.Centrez le spécimen sur les poignées de capstan. Tout en gardant le spécimen centré, tournez le capstan à la position désirée. Utilisez un dispositif de tension pour maintenir l’échantillon en place avant de verrouiller le capstan en place.Terminez le montage du spécimen en répétant les mêmes étapes avec l’autre extrémité. Une fois terminé, appliquez un petit préchargement de deux newtons et enregistrez la longueur réelle de la jauge. Maintenant, configurer l’instrument pour effectuer un test tensile à une constante de 10 millimètres par minute et commencer le test.Pour le test, la machine d’essai applique un taux constant d’extension à l’échantillon pendant que la charge et le déplacement sont enregistrés. Le test se poursuit jusqu’à ce qu’une pause se produise dans l’échantillon. Cette parcelle est une courbe de charge typique par rapport au déplacement pour ces expériences.Lors de la surveillance de l’affichage, une réduction de 90 % de la charge observée indique une rupture dans l’échantillon. Enregistrez le stress maximal et la contrainte d’échec correspondante. Après avoir fait un plan pour l’étude, coupez le matériel nécessaire pour que chaque condition soit testée.Les bandes doivent être suffisamment larges pour produire les spécimens requis et avoir 10 millimètres supplémentaires ou plus. Placez les bandes pour l’exposition environnementale dans un plateau. À la chambre de l’environnement, définir son programme pour les conditions de température ambiante sèche et lui permettre de se stabiliser.Une fois la chambre stabilisée, placez le plateau d’échantillon à l’intérieur des murs ou de tout point de condensation. Programme suivant la chambre pour atteindre la température cible pour l’étude environnementale. Lorsque la température est stable, programmer la chambre pour atteindre l’humidité cible.Lorsqu’il est temps d’extraire du matériel vieilli, programmez la chambre pour diminuer l’humidité relative à environ celle du laboratoire. Une fois que l’humidité s’est stabilisée, programmez la température pour descendre à la température ambiante, ou environ 25 degrés Celsius. Pour récupérer le matériel, soyez prêt avec un contenant étiqueté de façon appropriée.Avec l’humidité et la température stables, ouvrez la chambre, retirez le matériau requis et placez-le dans le contenant étiqueté. Retournez tout matériel restant à la chambre de l’environnement et rétablissez les conditions choisies. Ensuite, prenez le matériau vieilli pour créer des spécimens âgés.Ce matériau vieilli est aligné sur une surface de coupe auto-cicatrisée. Ses lignes d’adhérence ont été marquées comme avant. Installez le bord droit pour enlever cinq millimètres d’un côté du spécimen.Coupez ce montant pour éliminer tout dommage causé par la manipulation pendant le processus de vieillissement. Continuez à créer les spécimens de la même manière que le matériau non aged. Une fois terminés, les spécimens sont prêts à être utilisés dans des expériences d’essai de tensile.Pour les tests de charge effectués avec un capstan fixe, la charge par rapport aux parcelles d’extension de plusieurs échantillons montrent que les échantillons ont glissé. Cela reflète la difficulté de sécuriser le matériau. En revanche, avec un capstan rotatif, les courbes sont lisses et cohérentes.Le matériau est un stratifié unidirectionnel en polyéthylène de masse moléculaire ultra-élevé. Cette distribution de stress d’échec est tracée à l’aide de l’échelle weibull. Les données sont pour les spécimens stratifiés unidirectionnels PPTA dont la longueur de jauge de 300 millimètres et la largeur de 30 millimètres coupent le long de la direction de distorsion avec une charge de 10 millimètres par minute.Il y a une faible résistance aberrante qui devrait être étudiée. À titre de comparaison, les mêmes données sont tracées, sauf si la valeurs aberrantes est exclue. Notez le changement dans l’axe horizontal.À la suite de cette procédure, la spectroscopie moléculaire pourrait être utilisée pour répondre aux questions sur les changements chimiques dans le matériau en raison de l’exposition à la chaleur et à l’humidité. S’il vous plaît rappelez-vous que le scalpel médical est extrêmement forte et des soins appropriés doivent être prises pour éviter les blessures.

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