이축 인장 시험

이축 인장 시험은 평면 재료의 기계적 특성을 다루기 위한 다목적 기술입니다.2축 구성으로 테스트되는 일반적인 재료에는 금속판,^[1] 실리콘 엘라스토머,^[2] 복합재료,^[3] 박막,^[4] 섬유^[5] 및 생물학적 ^[6]연조직이 포함됩니다.

이축 인장기의 예.

2축 인장 시험의 목적

이축 인장 시험은 일반적으로 비압축 등방성 재료에 대한 기계적 특성 및 완전한 특성을 평가할 수 있으며, 이는 단축 인장 ^[8]시험과 관련하여 더 적은 양의 표본을 통해 얻을 수 있다.이축 인장 테스트는 방향성 미세 ^[6]구조 때문에 생체 재료의 기계적 특성을 이해하는 데 특히 적합합니다.시험이 사후 탄성 거동의 재료 특성화를 목표로 하는 경우, 단축 결과는 불충분하며, 소성 ^[5]거동을 검사하기 위해 2축 테스트가 필요하다.또한 단축 검사 결과를 이용하여 2축 응력 상태에서 파열을 예측하는 것은 ^[9]^[10]불충분한 것으로 보인다.

평면 구성으로 2축 인장 시험을 실시해도 내압이나 축방향 ^[11]연신 등의 3차원 기하학적 구조에 가해지는 응력 상태와 동등할 수 있다.내부 압력과 주변 응력 사이의 관계는 Mariotte 공식에 의해 주어진다.

_{c}=black {PD}{2t}

여기서

\sigma _{c}

c

\sigma _{c}

{\

displaystyle \sigma

_

{c}}

는

\sigma_c

원주응력, P는 내압, D는 내경, t는 tube의 벽두께이다.

장비.

일반적으로 2축 인장 기계는 모터 스테이지, 2개의 로드 셀 및 그립 시스템을 갖추고 있습니다.

모터 스테이지

모터 스테이지의 이동을 통해 재료 샘플에 일정한 변위가 적용됩니다.모터 스테이지가 1이면 양방향의 변위는 동일하고 등축 상태만 허용된다.한편, 4개의 독립된 모터 스테이지를 사용함으로써 모든 부하 조건이 허용됩니다. 이 기능은 2축 인장 테스트를 하이드로릭 벌지, 반구형 벌지, 스택 압축 또는 플랫 펀치와 같이 2축 인장 상태를 적용할 수 있는 다른 테스트보다 우수하게 만듭니다.^[12] 4개의 독립된 모터 스테이지를 사용하면 테스트 전체 기간 동안 샘플 중심을 유지할 수 있습니다. 이 기능은 기계적 테스트 중에 이미지 분석을 결합하는 데 특히 유용합니다.변위 및 변형 필드를 얻는 가장 일반적인 방법은 DIC(^[12]Digital Image Correlation)입니다. DIC는 비접촉 기술이며 기계적 ^[13]결과에 영향을 주지 않으므로 매우 유용합니다.

셀 로드

2개의 로드 셀을 2개의 직교 부하 방향에 따라 배치하여 시료에 의해 설명되는 정상 반력을 측정한다.샘플의 치수는 로드 셀의 분해능과 풀 스케일에 따라야 합니다.

2축 인장 시험은 2축 인장기의 설정에 따라 부하 제어 조건 또는 변위 제어 조건 중 하나로 실시할 수 있다.전자의 구성에서는 일정한 부하율이 적용되어 변위가 측정되는 반면, 후자의 구성에서는 일정한 변위율이 적용되어 힘이 측정된다.

탄성 재료의 경우 하중 이력은 관련이 없지만 점탄성 재료의 경우 무시할 수 없습니다.또한 이 등급의 재료에는 하중률도 ^[14]작용합니다.

그립 시스템

그립 시스템은 하중을 모터 단계에서 시료로 전달합니다.2축 인장 테스트의 사용은 점점 더 증가하고 있지만, 그립 시스템에 관한 강력한 표준 프로토콜은 여전히 부족합니다.하중의 적용과 분배에 있어 기본적인 역할을 하기 때문에, 파지 시스템은 생베넌트 ^[15]원칙을 만족시키기 위해 신중하게 설계되어야 한다.아래에는 몇 가지 다른 그립 시스템이 보고되어 있습니다.

클램프

클램프는 ^[15]샘플과의 접합부에서 매우 균일하게 하중을 분산할 수 있기 때문에 2축 인장 테스트에 가장 일반적으로 사용되는 그립 시스템입니다.클램프에 가까운 샘플 영역의 응력 균일성을 높이기 위해 팁이 원형인 일부 노치가 ^[16]샘플 암에서 얻어집니다.클램프와 관련된 주요 문제는 샘플과의 인터페이스에서의 저마찰이다. 실제로 클램프의 내부 표면과 샘플 사이의 마찰이 너무 낮으면 두 시스템 간에 시험 결과를 변경하는 상대적인 움직임이 있을 수 있다.

봉합사

시료 표면에 작은 구멍을 뚫어 시료보다 훨씬 높은 강성의 와이어를 통해 모터 스테이지에 연결한다.일반적으로 봉합은 정사각형 샘플과 함께 사용됩니다.클램프와 달리 봉합은 평면에 수직으로 축을 중심으로 샘플을 회전시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 샘플에 ^[15]전단 응력이 전달되지 않습니다.부하 전송은 매우 로컬이기 때문에 부하 분산이 균일하지 않습니다.서로 다른 검체 간에 반복성을 가지려면 서로 다른 검체의 동일한 위치에 봉합사를 적용하기 위한 템플릿이 필요합니다.

레이크스

이 시스템은 봉합 파지 시스템과 유사하지만 더 단단합니다.긁힘은 제한된 양의 전단 응력을 전달하므로 큰 전단 변형률이 있는 경우 봉합사보다 유용하지 않습니다.하중은 불연속적으로 전달되지만 ^[15]봉합사보다 하중의 분포가 균일하다.

시료 모양

2축 인장시험의 성공 여부는 ^[17]시료의 형태와 엄격히 관련되어 있다.가장 많이 사용되는 두 가지 기하학은 정사각형과 십자가 모양이다.섬유 재료 또는 섬유 강화 복합 재료를 다룰 때, 섬유는 전단 응력을 최소화하고 표본 ^[15]회전을 방지하기 위해 두 표본 등급의 하중 방향에 맞춰 정렬되어야 한다.

2축 인장 시험을 위한 십자형 표본의 두 가지 다른 설계.이 두 가지 모양은 필렛 반지름, 암 길이 및 2축 인장 상태에 있는 내부 영역에 따라 다릅니다.시료의 중앙 영역만 2축 인장 상태가 되기 때문에 해석은 시료 전체의 극히 일부에 한정된다.

정사각형 표본

정사각형 이상의 일반적인 직사각형 시료는 구하기 쉬우며, 그 치수와 비율은 재료의 가용성에 따라 달라진다.시료의 코어에서 그립 시스템의 영향을 무시할 수 있도록 하기 위해서는 큰 시료가 필요하다.그러나 이 용액은 재료 소모량이 매우 높기 때문에 작은 시료가 필요하다.파지 시스템은 시료의 코어에 매우 가깝기 때문에 변형률 분포가 ^[18]균일하지 않다.^[19]

십자형 시료

적절한 십자형 샘플은 다음 ^[20]^[21]요건을 충족해야 합니다.

변형장이 균일한 표본 중심에서 2축 하중을 받는 영역의 최대화;
표본 중심 전단 변형률 최소화
관심 영역 밖에서도 응력 집중 영역의 최소화
2축 하중을 받는 영역의 고장
반복 가능한 결과

이러한 샘플의 경우 스트레칭이 ^[16]균일한 중앙보다 외부 영역에서 스트레칭이 더 크다는 점에 유의하십시오.

방법

단축 응력 테스트는 일반적으로 재료의 기계적 특성을 측정하기 위해 사용되지만, 많은 재료는 서로 다른 하중 응력을 가할 때 다양한 동작을 보인다.따라서 이축 인장 테스트는 예측 측정 중 하나가 됩니다.소형 펀치 테스트(SPT)와 유압 벌지 테스트(HBT)는 2축 인장 상태를 적용하는 두 가지 방법입니다.

소형 펀치 테스트(SPT)

소형 펀치 테스트(SPT)는 핵물질의 국소 열화와 취약성 조사를 위한 최소 침습적 현장 기술로 1980년대에 처음 개발되었다.SPT는 소형화 시험방법의 일종으로 소량 시료만 있으면 된다.^[22]소량을 사용해도 가동 중인 컴포넌트에 심각한 영향을 미치거나 손상을 입히지 않으므로 SPT는 비조사 및 조사 물질의 기계적 특성을 판단하거나 구조 컴포넌트의 작은 영역을 분석하는 데 좋은 방법이 될 수 있다.^[23]

이 테스트에서는 원반형 시료를 2개의 다이스 사이에 끼운다.그런 다음 펀치를 일정한 변위 속도로 시료를 밀어 넣습니다.일반적으로 ^[24]볼을 누르는 평평한 펀치 또는 오목한 팁이 테스트에 사용됩니다.시험 후 항복 강도, 최종 인장 응력을 추정하기 위해 힘-변위 곡선과 같은 일부 특성 매개변수를 사용한다.SPT 인장/골절 데이터에서 다양한 온도의 곡선을 고려하여 연성-취약성 전이 온도(DB)TT)를 ^[25]계산할 수 있습니다.주목할 점은 SPT에서 사용되는 시료는 매우 평탄하여 미정의 접촉상황에 의한 응력오차를 감소시키는 것이 권장된다는 것이다.

유압 벌지 테스트(HBT)

유압 벌지 테스트(HBT)는 2축 인장 테스트 방법입니다.박막과 같은 시트 재료의 Young 모듈리, 항복 강도, 극한 인장 강도, 변형 경화 특성 등의 기계적 특성을 측정하는데 사용되었습니다.HBT는 일반적으로 프레스 성형 시 변형률이 균일한 ^[26]변형률보다 크기 때문에 큰 변형률에서 시트의 소성 특성을 더 잘 설명할 수 있습니다.그러나 성형부품의 형상은 대칭이 아니므로 HBT로 측정한 실제 응력과 변형률은 인장시험으로 측정한 ^[27]응력보다 높아진다.

HBT에서는 파단디스크와 고압유압유를 사용하여 시료의 변형을 유발하며, 이는 소형 펀치 시험 시 마찰 등의 영향인자를 회피하기 위해서도 사용된다.시험 조건에는 제약이 있지만, 유압 오일의 응고 및 기화에 의해 온도가 제한됩니다.온도가 높으면 로딩 불량의 원인이 되고 온도가 낮으면 씰 부분의 불량이 발생하여 증기 누출이 ^[28]위험할 수 있습니다.

HBT에서 원형 시료는 통상 실린더 끝의 주변 구멍에 클램프하여 준비된 기판으로부터 벗겨진다.유압 오일을 사용하여 한쪽에서 압력을 받은 후 팽창하여 압력이 증가하면 캐비티로 확장됩니다.흐름 응력은 불룩한 블랭크 돔 높이에서 계산되며 압력과 높이도 결정할 수 있습니다.스트레인은 DIC(^[29]디지털 영상 상관 관계)로 측정됩니다.시료의 두께와 클램퍼 크기를 고려하여 실제 응력과 변형률을 계산할 ^[27]수 있다.

분석 솔루션

2축 인장 상태는 큰 변형률의 등방성 재료에 대한 가장 일반적인 구성 법칙에서 시작할 수 있습니다.

\displaystyle \mathbf {S} = 2\left(W_{1}\mathbf {I} +W_{2}\left(I_{C}\mathbf {I} -\mathbf {C} \right)+W_{3}I_{3}^{C}\mathbf {C}^{-1}\right}

여기서 S는 두 번째 Piola-Kirchhoff 응력 텐서, I는 항등 행렬, Cauchy-Green 텐서,

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

0

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

I

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

C {

textstyle

W_

{1}

=

frac

{\

partial I_{1

}^{C

{\textstyle W_{1}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{1}^{C}}}}

=

{\textstyle W_{2}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{2}^{C}}}}

、

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

W 3

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

0

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

3

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

{

textstyle

W _ { 3 }

= fr

frac { \

partial

I _ { } { \ partial I _ { } }: C의

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

W_{0}

불변량 3개에 대한 미성형

W_{0}

W_{0}

0

W_{0}

{ \

displaystyle W

_ {

0

}

{\textstyle W_{3}={\frac {\partial W_{0}}{\partial I_{3}^{C}}}}

} } } 。

압축할 수 없는 재료의 경우 이전 방정식은 다음과 같습니다.

\displaystyle \mathbf {S} = 2\left(W_{1}\mathbf {I} +W_{2}\left(I_{C}\mathbf {I} -\mathbf {C} \right)-p\mathbf {C} ^{-1}

여기서 p는 정수적 성질을 가지며 라그랑주 승수의 역할을 한다.p가 정수압이 아니므로 재료의 구성 모델과 독립적으로 결정되어야 한다는 것은 아무 가치도 없다.

문제가 잘 해결되려면 $S_{33}=0$ $S_{33}=0$ $S_{33}$ $=$ 의 2축 상태에 대해 $S_{33}$ $displaystyle S_{333$ 을 $S_{33}$ 해야 합니다. 따라서 p 항을 얻을 수 있습니다.

({displaystyle p=2C_{33)\left(W_{1}+W_{2}\left(I_{1}^{C}-C_{33}\오른쪽)})

C_{33}

서 C 33

(\

은

C_{33}

C의 대각선의 세 번째 구성요소입니다.

정의에 따르면 변형구배텐서 F의 0이 아닌 3가지 성분은 $F_{11}=\lambda _{11}$ $F_{11}=\lambda _{11}$ { $displaystyle$ F_ ${11$ } = \ $lambda$ _ ${11$ 、 $F_{22}=\lambda _{22}$ $F_{22}=\lambda _{22}$ $F_{22}=\lambda _{22}$ 22 { $displaystyle F_{22$ } = \ $lambda$ _ ${$ $22$ $}$ ${\textstyle F_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}\lambda _{22}}}}$ ${\textstyle F_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}\lambda _{22}}}}$ $=$ 1 ${\textstyle F_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}\lambda _{22}}}}$ 11 ${\textstyle F_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}\lambda _{22}}}}$ 22 λ 11 λ 22 ${\textstyle F_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}\lambda _{22}}}}$ f 22 f $FR_{text style$ fr $}$ 이다.

$\mathbf {C} =\mathbf {F} ^{T}\mathbf {F}$ C의 성분은 C $\mathbf {C} =\mathbf {F} ^{T}\mathbf {F}$ $\mathbf {C} =\mathbf {F} ^{T}\mathbf {F}$ $\mathbf {C} =\mathbf {F} ^{T}\mathbf {F}$ F {\ $style \mathbf {C}$ =\ $mathbf {F} ^{T}\mathbf {F}$ $\mathbf {C} =\mathbf {F} ^{T}\mathbf {F}$ = $C_{11}=\lambda _{11}^{2}$ $=$ $C_{11}=\lambda _{11}^{2}$ $C_{11}=\lambda _{11}^{2}$ {\ $display style$ C_ ${11$ } \ $bda}$ { $F}$ ^{{}}} ^{\mathbf {F}} }} } ^{{{{}}}} }}}}}}}} = C} = C} = = = } }}}} 2 $C_{22}=\lambda _{22}^{2}$ ${\textstyle C_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}^{2}\lambda _{22}^{2}}}}$ § ${\textstyle C_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}^{2}\lambda _{22}^{2}}}}$ ({ $textstyle C_$ {3 $}=black{1}{11}^2$ }\ $blackda_{22}^$ 2 ${\textstyle C_{33}={\frac {1}{\lambda _{11}^{2}\lambda _{22}^{2}}}}$

이 스트레스 상태에 따라 두 번째 피올라-키르호프 스트레스 텐서의 0이 아닌 두 가지 성분은 다음과 같습니다.

S_{11}=2W_{1}\left(1-{\frac {1}{\lambda_{11}^{4}\lambda_{22}^2}\right)+2W_{2}\left(\lambda _{22}^2}-{\frac {1}{\lambda _{11}^4}}\right)

S_{22}=2W_{1}\left(1-{\frac {1}{\lambda _{11}^{2}\lambda _{22}^4}}\오른쪽)+2W_{2}\left(\lambda _{11}^{2}-{\frac {1}{\lambda _{22}^4}}\right)

두 번째 Piola-Kirchhoff와 Cauchy 응력 텐서의 관계를 사용하여 $\sigma _{11}$ 11 ${$ $display$ style \ $sigma$ _ { $11}$ 및 $\sigma _{11}$ $\sigma _{22}$ 22 $\sigma _{22}$ { $display$ style $\sigma$ _ { $22}$ 를 $\sigma _{22}$ 계산할 수 있습니다.

\displaystyle _{11}=2W_{1}\left(\lambda _{11}^{2}-{\frac {1}{\lambda _{11}^2}\lambda _{22}^2}\right)+2W_{2}\left(\lambda_{11}^{2}\lambda_{22}^2}-{\frac {1}{11}^2}\right)}

\displaystyle _{22}=2W_{1}\left(\lambda _{22}^2}-{\frac {1}{\lambda _{11}^2}\lambda _{22}^2}\right)+2W_{2}\left(\lambda_{11}^{2}\lambda_{22}^2}-{\frac {1}{22}^2}\right)}

등축 구성

가장 심플한 2축 구성은 등축 구성이며, 2개의 부하 방향 각각에 같은 속도로 같은 스트레칭이 적용됩니다.2축 응력 상태의 비압축성 등방성 재료에서 변형구배 텐서 F의 0 이외의 $F_{11}=F_{22}=\lambda$ 은 $F_{11}=F_{22}=\lambda$ = $F_{11}=F_{22}=\lambda$ $F_{11}=F_{22}=\lambda$ ${\$ { { $displaystyle F_{11$ } = $F_$ { $F_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ } = \ $lambda$ } $F_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ $F_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ = $F_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ {\ $F_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ { $displaystyle F_3$ } $= frac2$ { frac1 $}$ 이다.

C의 정의에 따르면 0이 아닌 성분은 $C_{11}=C_{22}=\lambda ^{2}$ $C_{11}=C_{22}=\lambda ^{2}$ $C_{11}=C_{22}=\lambda ^{2}$ $C_{11}=C_{22}=\lambda ^{2}$ $C_{11}=C_{22}=\lambda ^{2}$ ({ $display style$ C_ ${11$ } $= C_$ {22} =\ $lambda$ ^{ $2}})$ 및 $C_{11}=C_{22}=\lambda ^{2}$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{4}}}$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{4}}}$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{4}}}$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{4}}}$ ({ $displaystyle C_{3$ } = $flambda ^4$ 이다.

{\displaystyle S_{11}=S_{22}=2W_{1}\left(1-{\frac {1}{\lambda ^{6}}\right)+2W_{2}\left(\lambda ^{2}-{\frac {1}{\lambda ^{4}}\오른쪽)})

두 방향의 코시 스트레스는 다음과 같습니다.

\displaystyle _{11}=\displaystyle _{22}=2W_{1}\left(\lambda ^{2}-{\frac {1}{\lambda ^{4}}\right)+2W_{2}\left(\lambda ^{4}-{\frac {1}{\lambda ^{2}}\오른쪽)})

2축 구성 제거

스트립 2축 구성에서 초탄성 재료의 응력 스트레치 거동

스트립 이축 테스트는 한 방향의 스트레칭이 제한되는 테스트 구성, 즉 해당 방향에 적용되는 변위가 0인 테스트 구성입니다.C 텐서의 구성요소는 $C_{22}=1$ $C_{11}=\lambda ^{2}$ $=$ $C_{11}=\lambda ^{2}$ 2 $({$ }=\ $lambda$ ^{ $2$ C $C_{22}=1$ $=$ ({ $displaystyle C_$ ${22$ $}=1$ } $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ C $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ $=$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ 2 $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ ({ $displaystyle$ C_33)= frac ${1}{\lambda$ ^2 $}}$ 가 $C_{11}=\lambda ^{2}$ $C_{33}={\frac {1}{\lambda ^{2}}}$ 아무 가치도 없습니다.다음 공식에서 설명한 바와 같이 직교 방향으로 가해지는 스트레칭에 따라 달라집니다.

S_{11}=2W_{1}\left(1-{\frac {1}{\lambda ^{4}}\right)+2W_{2}\left(1-{\frac {1}{\lambda ^{4}}\오른쪽)

S_{22}=2W_{1}\left(1-{\frac {1}{\lambda ^{2}}\right)+2W_{2}\left(\lambda ^{2}-1\right)

두 방향의 코시 스트레스는 다음과 같습니다.

\displaystyle _{11}=2W_{1}\left(\lambda ^{2}-{\frac {1}{\lambda ^{2}}\right)+2W_{2}\left(\lambda ^{2}-{\frac {1}{\lambda ^{2}}\오른쪽)})

\displaystyle _{22}=2W_{1}\left(\lambda ^{2}-1\right)+2W_{2}\left(\lambda ^{4}-\lambda ^{2}\오른쪽)}

스트립 이축 시험은 단축 인장 ^[30]응력 하에서의 직교향성 재료의 거동 예측, 박리 문제 ^[31]및 고장 ^[32]분석과 같은 다양한 응용 분야에서 사용되어 왔다.

FEM 분석

재료 ^[33]^[34]^[35]매개변수를 얻기 위해 FEM(Finite Element Method)을 사용하는 경우가 있습니다.이 절차는 실험 테스트를 재현하고 동일한 응력-스트레치 동작을 얻는 것으로 구성됩니다. 그렇게 하기 위해서는 구성 매개변수를 보정하기 위한 반복 절차가 필요합니다.이러한 접근 방식은 광범위한 종류의 초탄성 재료 모델(Ogden, Neo-Hooke, Yeoh 및 Mooney-Rivlin)^[16]에 대해 응력-스트레치 관계를 얻는 데 효과적이라는 것이 입증되었습니다.

표준

ISO 16842:2014 금속 재료 – 시트 및 스트립 – 십자형 시험편을 사용한 2축 인장 시험 방법.
ISO 16808:2014 금속 재료 – 시트 및 스트립 – 광학 측정 시스템을 통한 벌지 시험을 통한 2축 응력-변형 곡선의 측정.
ASTM D5617 – 04 (2015) – 지리합성학용 다축 장력 시험을 위한 표준 시험 방법.
DIN EN 17117 – 독일 표준은 2축 방향 코팅 직물의 10자일 강성 특성을 결정하기 위해 2축 응력 상태를 이용한 테스트 방법을 설명합니다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

^ Xiao, R. (October 2019). "A Review of Cruciform Biaxial Tensile Testing of Sheet Metals". Experimental Techniques. 43 (5): 501–520. doi:10.1007/s40799-018-00297-6. S2CID 139422228.
^ Putra, Ketut B.; Tian, Xiaoqing; Plott, Jeffrey; Shih, Albert (July 2020). "Biaxial test and hyperelastic material models of silicone elastomer fabricated by extrusion-based additive manufacturing for wearable biomedical devices". Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 107: 103733. doi:10.1016/j.jmbbm.2020.103733. PMID 32364946. S2CID 216247078.
^ Van Hemelrijck, D; Makris, A; Ramault, C; Lamkanfi, E; Van Paepegem, W; Lecompte, D (2008-10-01). "Biaxial testing of fibre-reinforced composite laminates". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications. 222 (4): 231–239. doi:10.1243/14644207JMDA199. S2CID 137125772.
^ Alaca, B. Erdem; Selby, John C.; Saif, M. T. A.; Sehitoglu, Huseyin (August 2002). "Biaxial testing of nanoscale films on compliant substrates: Fatigue and fracture". Review of Scientific Instruments. 73 (8): 2963–2970. Bibcode:2002RScI...73.2963A. doi:10.1063/1.1488685.
^ ^a ^b Beccarelli, Paolo (2015). Biaxial Testing for Fabrics and Foils. SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology. doi:10.1007/978-3-319-02228-4. ISBN 978-3-319-02227-7.
^ ^a ^b Holzapfel, Gerhard A.; Ogden, Ray W. (July 2009). "On planar biaxial tests for anisotropic nonlinearly elastic solids. A continuum mechanical framework". Mathematics and Mechanics of Solids. 14 (5): 474–489. doi:10.1177/1081286507084411. S2CID 122691243.
^ Uhlemann, Jörg; Stranghöner, Natalie (2016). "Refined Biaxial Test Procedures for the Determination of Design Elastic Constants of Architectural Fabrics". Procedia Engineering. 155: 211–219. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.022.
^ Redaelli, A. (2007). Biomeccanica : analisi multiscala di tessuti biologici. Bologna: Pàtron. ISBN 978-8855531764.
^ Soden, P.D.; Hinton, M.J.; Kaddour, A.S. (September 2002). "Biaxial test results for strength and deformation of a range of E-glass and carbon fibre reinforced composite laminates: failure exercise benchmark data". Composites Science and Technology. 62 (12–13): 1489–1514. doi:10.1016/S0266-3538(02)00093-3.
^ Welsh, J.S.; Adams, D.F. (September 2000). "Development of an electromechanical triaxial test facility for composite materials". Experimental Mechanics. 40 (3): 312–320. doi:10.1007/BF02327505. S2CID 137693661.
^ Hartmann, Stefan; Gilbert, Rose Rogin; Sguazzo, Carmen (April 2018). "Basic studies in biaxial tensile tests: Biaxial tensile experiments". GAMM-Mitteilungen. 41 (1): e201800004. doi:10.1002/gamm.201800004. S2CID 125599187.
^ ^a ^b Seymen, Y.; Güler, B.; Efe, M. (November 2016). "Large Strain and Small-Scale Biaxial Testing of Sheet Metals". Experimental Mechanics. 56 (9): 1519–1530. doi:10.1007/s11340-016-0185-7. hdl:11511/25747. S2CID 138867754.
^ McCormick, Nick; Lord, Jerry (December 2010). "Digital Image Correlation". Materials Today. 13 (12): 52–54. doi:10.1016/S1369-7021(10)70235-2.
^ Guo, Hui; Chen, Yu; Tao, Junlin; Jia, Bin; Li, Dan; Zhai, Yue (September 2019). "A viscoelastic constitutive relation for the rate-dependent mechanical behavior of rubber-like elastomers based on thermodynamic theory". Materials & Design. 178: 107876. doi:10.1016/j.matdes.2019.107876.
^ ^a ^b ^c ^d ^e Fehervary, Heleen; Vastmans, Julie; Vander Sloten, Jos; Famaey, Nele (December 2018). "How important is sample alignment in planar biaxial testing of anisotropic soft biological tissues? A finite element study". Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 88: 201–216. doi:10.1016/j.jmbbm.2018.06.024. PMID 30179794. S2CID 52165671.
^ ^a ^b ^c Fujikawa, M.; Maeda, N.; Yamabe, J.; Kodama, Y.; Koishi, M. (November 2014). "Determining Stress–Strain in Rubber with In-Plane Biaxial Tensile Tester". Experimental Mechanics. 54 (9): 1639–1649. doi:10.1007/s11340-014-9942-7. S2CID 137074141.
^ Makris, A.; Vandenbergh, T.; Ramault, C.; Van Hemelrijck, D.; Lamkanfi, E.; Van Paepegem, W. (April 2010). "Shape optimisation of a biaxially loaded cruciform specimen". Polymer Testing. 29 (2): 216–223. doi:10.1016/j.polymertesting.2009.11.004.
^ Thom, Holger (August 1998). "A review of the biaxial strength of fibre-reinforced plastics". Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 29 (8): 869–886. doi:10.1016/S1359-835X(97)00090-0.
^ Gdoutos, Emmanuel (2002). Recent advances in experimental mechanics: in honor of Isaac M. Daniel. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-0683-7.
^ Tobajas, Rafael; Elduque, Daniel; Ibarz, Elena; Javierre, Carlos; Gracia, Luis (2020-05-23). "A New Multiparameter Model for Multiaxial Fatigue Life Prediction of Rubber Materials". Polymers. 12 (5): 1194. doi:10.3390/polym12051194. PMC 7285379. PMID 32456238.
^ Geiger, M.; Hußnätter, W.; Merklein, M. (August 2005). "Specimen for a novel concept of the biaxial tension test". Journal of Materials Processing Technology. 167 (2–3): 177–183. doi:10.1016/j.jmatprotec.2005.05.028.
^ Rasche, Stefan; Strobl, Stefan; Kuna, Meinhard; Bermejo, Raul; Lube, Tanja (2014-01-01). "Determination of Strength and Fracture Toughness of Small Ceramic Discs Using the Small Punch Test and the Ball-on-three-balls Test". Procedia Materials Science. 20th European Conference on Fracture. 3: 961–966. doi:10.1016/j.mspro.2014.06.156. ISSN 2211-8128.
^ Pullin, Rhys; Jenkins, Ifan; Cernescu, Anghel; Edwards, Allen (2020-07-30). "Equivalent biaxial strain evaluation in small punch testing using acoustic emission". The Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 56 (3): 173–180. doi:10.1177/0309324720944067. ISSN 0309-3247. S2CID 225390035.
^ Bruchhausen, M.; Holmström, S.; Simonovski, I.; Austin, T.; Lapetite, J. -M.; Ripplinger, S.; de Haan, F. (2016-12-01). "Recent developments in small punch testing: Tensile properties and DBTT". Theoretical and Applied Fracture Mechanics. Small Scale Testing in Fracture Mechanics. 86: 2–10. doi:10.1016/j.tafmec.2016.09.012. ISSN 0167-8442.
^ "Small Punch Test - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR". www.hzdr.de (in German). Retrieved 2022-05-17.
^ Ranta-Eskola, A. J. (1979-01-01). "Use of the hydraulic bulge test in biaxial tensile testing". International Journal of Mechanical Sciences. 21 (8): 457–465. doi:10.1016/0020-7403(79)90008-0. ISSN 0020-7403.
^ ^a ^b Dimarn, Autthasit; Thanadngarn, Charn; Buakaew, Vichit; Neamsup, Yongyuth (2014-06-02). Sirisoonthorn, Somnuk (ed.). "Mechanical properties testing of sheet metal by hydraulic bulge test". International Conference on Experimental Mechanics 2013 and Twelfth Asian Conference on Experimental Mechanics. SPIE. 9234: 135–145. Bibcode:2014SPIE.9234E..0KD. doi:10.1117/12.2054257. S2CID 137244985.
^ Wang, Hankui; Xu, Tong; Shou, Binan (2016-12-30). "Determination of Material Strengths by Hydraulic Bulge Test". Materials. 10 (1): 23. Bibcode:2016Mate...10...23W. doi:10.3390/ma10010023. ISSN 1996-1944. PMC 5344578. PMID 28772379.
^ "Bulge and Dome Testing". AHSS Guidelines. 2020-11-26. Retrieved 2022-05-17.
^ Komatsu, Takuya; Takatera, Masayuki; Inui, Shigeru; Shimizu, Yoshio (March 2008). "Relationship Between Uniaxial and Strip Biaxial Tensile Properties of Fabrics". Textile Research Journal. 78 (3): 224–231. doi:10.1177/0040517507083439. S2CID 138458121.
^ Liechti, K. M.; Becker, E. B.; Lin, C.; Miller, T. H. (March 1989). "A fracture analysis of cathodic delamination in rubber to metal bonds". International Journal of Fracture. 39 (1–3): 217–234. doi:10.1007/BF00047451. S2CID 135776025.
^ Renganathan, K.; Rao, B. Nageswara; Jana, M. K. (1999). "Failure Assessment on a Strip Biaxial Tension Specimen for a HTPB-Based Propellant Material". Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 24 (6): 349–352. doi:10.1002/(SICI)1521-4087(199912)24:6<349::AID-PREP349>3.0.CO;2-1.
^ Budiarsa, I. Nyoman; Subagia, I.D.G. Ary; Widhiada, I. Wayan; Suardana, Ngakan P.G. (2015). "Characterization of Material Parameters by Reverse Finite Element Modelling Based on Dual Indenters Vickers and Spherical Indentation". Procedia Manufacturing. 2: 124–129. doi:10.1016/j.promfg.2015.07.022.
^ Rojicek, J. (2010-05-17). "Identification of Material Parametres by Fem". MM Science Journal. 2010 (2): 186–189. doi:10.17973/MMSJ.2010_06_201008.
^ Tarantino, Angelo Marcello; Majorana, Carmelo; Luciano, Raimondo; Bacciocchi, Michele (2021-02-07). "Special Issue: "Advances in Structural Mechanics Modeled with FEM"". Materials. 14 (4): 780. Bibcode:2021Mate...14..780T. doi:10.3390/ma14040780. PMC 7914604. PMID 33562220.

[1] Xiao, R. (October 2019). "A Review of Cruciform Biaxial Tensile Testing of Sheet Metals". Experimental Techniques. 43 (5): 501–520. doi:10.1007/s40799-018-00297-6. S2CID 139422228.

[2] Putra, Ketut B.; Tian, Xiaoqing; Plott, Jeffrey; Shih, Albert (July 2020). "Biaxial test and hyperelastic material models of silicone elastomer fabricated by extrusion-based additive manufacturing for wearable biomedical devices". Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 107: 103733. doi:10.1016/j.jmbbm.2020.103733. PMID 32364946. S2CID 216247078.

[3] Van Hemelrijck, D; Makris, A; Ramault, C; Lamkanfi, E; Van Paepegem, W; Lecompte, D (2008-10-01). "Biaxial testing of fibre-reinforced composite laminates". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications. 222 (4): 231–239. doi:10.1243/14644207JMDA199. S2CID 137125772.

[4] Alaca, B. Erdem; Selby, John C.; Saif, M. T. A.; Sehitoglu, Huseyin (August 2002). "Biaxial testing of nanoscale films on compliant substrates: Fatigue and fracture". Review of Scientific Instruments. 73 (8): 2963–2970. Bibcode:2002RScI...73.2963A. doi:10.1063/1.1488685.

[:1-5] Beccarelli, Paolo (2015). Biaxial Testing for Fabrics and Foils. SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology. doi:10.1007/978-3-319-02228-4. ISBN 978-3-319-02227-7.

[:0-6] Holzapfel, Gerhard A.; Ogden, Ray W. (July 2009). "On planar biaxial tests for anisotropic nonlinearly elastic solids. A continuum mechanical framework". Mathematics and Mechanics of Solids. 14 (5): 474–489. doi:10.1177/1081286507084411. S2CID 122691243.

[7] Uhlemann, Jörg; Stranghöner, Natalie (2016). "Refined Biaxial Test Procedures for the Determination of Design Elastic Constants of Architectural Fabrics". Procedia Engineering. 155: 211–219. doi:10.1016/j.proeng.2016.08.022.

[8] Redaelli, A. (2007). Biomeccanica : analisi multiscala di tessuti biologici. Bologna: Pàtron. ISBN 978-8855531764.

[9] Soden, P.D.; Hinton, M.J.; Kaddour, A.S. (September 2002). "Biaxial test results for strength and deformation of a range of E-glass and carbon fibre reinforced composite laminates: failure exercise benchmark data". Composites Science and Technology. 62 (12–13): 1489–1514. doi:10.1016/S0266-3538(02)00093-3.

[10] Welsh, J.S.; Adams, D.F. (September 2000). "Development of an electromechanical triaxial test facility for composite materials". Experimental Mechanics. 40 (3): 312–320. doi:10.1007/BF02327505. S2CID 137693661.

[11] Hartmann, Stefan; Gilbert, Rose Rogin; Sguazzo, Carmen (April 2018). "Basic studies in biaxial tensile tests: Biaxial tensile experiments". GAMM-Mitteilungen. 41 (1): e201800004. doi:10.1002/gamm.201800004. S2CID 125599187.

[:4-12] Seymen, Y.; Güler, B.; Efe, M. (November 2016). "Large Strain and Small-Scale Biaxial Testing of Sheet Metals". Experimental Mechanics. 56 (9): 1519–1530. doi:10.1007/s11340-016-0185-7. hdl:11511/25747. S2CID 138867754.

[13] McCormick, Nick; Lord, Jerry (December 2010). "Digital Image Correlation". Materials Today. 13 (12): 52–54. doi:10.1016/S1369-7021(10)70235-2.

[14] Guo, Hui; Chen, Yu; Tao, Junlin; Jia, Bin; Li, Dan; Zhai, Yue (September 2019). "A viscoelastic constitutive relation for the rate-dependent mechanical behavior of rubber-like elastomers based on thermodynamic theory". Materials & Design. 178: 107876. doi:10.1016/j.matdes.2019.107876.

[:3-15] Fehervary, Heleen; Vastmans, Julie; Vander Sloten, Jos; Famaey, Nele (December 2018). "How important is sample alignment in planar biaxial testing of anisotropic soft biological tissues? A finite element study". Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 88: 201–216. doi:10.1016/j.jmbbm.2018.06.024. PMID 30179794. S2CID 52165671.

[:5-16] Fujikawa, M.; Maeda, N.; Yamabe, J.; Kodama, Y.; Koishi, M. (November 2014). "Determining Stress–Strain in Rubber with In-Plane Biaxial Tensile Tester". Experimental Mechanics. 54 (9): 1639–1649. doi:10.1007/s11340-014-9942-7. S2CID 137074141.

[:2-17] Makris, A.; Vandenbergh, T.; Ramault, C.; Van Hemelrijck, D.; Lamkanfi, E.; Van Paepegem, W. (April 2010). "Shape optimisation of a biaxially loaded cruciform specimen". Polymer Testing. 29 (2): 216–223. doi:10.1016/j.polymertesting.2009.11.004.

[18] Thom, Holger (August 1998). "A review of the biaxial strength of fibre-reinforced plastics". Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 29 (8): 869–886. doi:10.1016/S1359-835X(97)00090-0.

[19] Gdoutos, Emmanuel (2002). Recent advances in experimental mechanics: in honor of Isaac M. Daniel. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-0683-7.

[20] Tobajas, Rafael; Elduque, Daniel; Ibarz, Elena; Javierre, Carlos; Gracia, Luis (2020-05-23). "A New Multiparameter Model for Multiaxial Fatigue Life Prediction of Rubber Materials". Polymers. 12 (5): 1194. doi:10.3390/polym12051194. PMC 7285379. PMID 32456238.

[21] Geiger, M.; Hußnätter, W.; Merklein, M. (August 2005). "Specimen for a novel concept of the biaxial tension test". Journal of Materials Processing Technology. 167 (2–3): 177–183. doi:10.1016/j.jmatprotec.2005.05.028.

[22] Rasche, Stefan; Strobl, Stefan; Kuna, Meinhard; Bermejo, Raul; Lube, Tanja (2014-01-01). "Determination of Strength and Fracture Toughness of Small Ceramic Discs Using the Small Punch Test and the Ball-on-three-balls Test". Procedia Materials Science. 20th European Conference on Fracture. 3: 961–966. doi:10.1016/j.mspro.2014.06.156. ISSN 2211-8128.

[23] Pullin, Rhys; Jenkins, Ifan; Cernescu, Anghel; Edwards, Allen (2020-07-30). "Equivalent biaxial strain evaluation in small punch testing using acoustic emission". The Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 56 (3): 173–180. doi:10.1177/0309324720944067. ISSN 0309-3247. S2CID 225390035.

[24] Bruchhausen, M.; Holmström, S.; Simonovski, I.; Austin, T.; Lapetite, J. -M.; Ripplinger, S.; de Haan, F. (2016-12-01). "Recent developments in small punch testing: Tensile properties and DBTT". Theoretical and Applied Fracture Mechanics. Small Scale Testing in Fracture Mechanics. 86: 2–10. doi:10.1016/j.tafmec.2016.09.012. ISSN 0167-8442.

[25] "Small Punch Test - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR". www.hzdr.de (in German). Retrieved 2022-05-17.

[26] Ranta-Eskola, A. J. (1979-01-01). "Use of the hydraulic bulge test in biaxial tensile testing". International Journal of Mechanical Sciences. 21 (8): 457–465. doi:10.1016/0020-7403(79)90008-0. ISSN 0020-7403.

[:6-27] Dimarn, Autthasit; Thanadngarn, Charn; Buakaew, Vichit; Neamsup, Yongyuth (2014-06-02). Sirisoonthorn, Somnuk (ed.). "Mechanical properties testing of sheet metal by hydraulic bulge test". International Conference on Experimental Mechanics 2013 and Twelfth Asian Conference on Experimental Mechanics. SPIE. 9234: 135–145. Bibcode:2014SPIE.9234E..0KD. doi:10.1117/12.2054257. S2CID 137244985.

[28] Wang, Hankui; Xu, Tong; Shou, Binan (2016-12-30). "Determination of Material Strengths by Hydraulic Bulge Test". Materials. 10 (1): 23. Bibcode:2016Mate...10...23W. doi:10.3390/ma10010023. ISSN 1996-1944. PMC 5344578. PMID 28772379.

[29] "Bulge and Dome Testing". AHSS Guidelines. 2020-11-26. Retrieved 2022-05-17.

[30] Komatsu, Takuya; Takatera, Masayuki; Inui, Shigeru; Shimizu, Yoshio (March 2008). "Relationship Between Uniaxial and Strip Biaxial Tensile Properties of Fabrics". Textile Research Journal. 78 (3): 224–231. doi:10.1177/0040517507083439. S2CID 138458121.

[31] Liechti, K. M.; Becker, E. B.; Lin, C.; Miller, T. H. (March 1989). "A fracture analysis of cathodic delamination in rubber to metal bonds". International Journal of Fracture. 39 (1–3): 217–234. doi:10.1007/BF00047451. S2CID 135776025.

[32] Renganathan, K.; Rao, B. Nageswara; Jana, M. K. (1999). "Failure Assessment on a Strip Biaxial Tension Specimen for a HTPB-Based Propellant Material". Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 24 (6): 349–352. doi:10.1002/(SICI)1521-4087(199912)24:6<349::AID-PREP349>3.0.CO;2-1.

[33] Budiarsa, I. Nyoman; Subagia, I.D.G. Ary; Widhiada, I. Wayan; Suardana, Ngakan P.G. (2015). "Characterization of Material Parameters by Reverse Finite Element Modelling Based on Dual Indenters Vickers and Spherical Indentation". Procedia Manufacturing. 2: 124–129. doi:10.1016/j.promfg.2015.07.022.

[34] Rojicek, J. (2010-05-17). "Identification of Material Parametres by Fem". MM Science Journal. 2010 (2): 186–189. doi:10.17973/MMSJ.2010_06_201008.

[35] Tarantino, Angelo Marcello; Majorana, Carmelo; Luciano, Raimondo; Bacciocchi, Michele (2021-02-07). "Special Issue: "Advances in Structural Mechanics Modeled with FEM"". Materials. 14 (4): 780. Bibcode:2021Mate...14..780T. doi:10.3390/ma14040780. PMC 7914604. PMID 33562220.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

Search

이축 인장 시험

네임스페이스

더

목차

2축 인장 시험의 목적

장비.

모터 스테이지

셀 로드

그립 시스템

클램프

봉합사

레이크스

시료 모양

정사각형 표본

십자형 시료

방법

소형 펀치 테스트(SPT)

유압 벌지 테스트(HBT)

분석 솔루션

등축 구성

2축 구성 제거

FEM 분석

표준

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

Search

이축 인장 시험

2축 인장 시험의 목적

장비.

모터 스테이지

셀 로드

그립 시스템

클램프

봉합사

레이크스

시료 모양

정사각형 표본

십자형 시료

방법

소형 펀치 테스트(SPT)

유압 벌지 테스트(HBT)

분석 솔루션

등축 구성

2축 구성 제거

FEM 분석

표준

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

「」를 참조해 주세요.