ASTM D790 Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics R&B Inc. 본규격은 ASTM G38 에대한주 ) 알앤비의내부문건으로공식적인해석본임이아님을공지합니다. 일부회사가빈사의자료를마치자신들의자료처럼가공하여사용하는경우가있어아래와같이법적책임을밝혀둡니다. 본자료는주 ) 알앤비의지적재산권으로무단으로사용하는경우민 / 형사상의책임이따를수있습니다.
ASTM D790 10 Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials 1. Scope 1.1 unreinforced 및 high-modulus composites 및 electrical insulating materials 를포함한 reinforced plastics 의 flexural properties 결정방법으로시편은 molded rectangular bars 또는 sheets, plate, molded shapes 에서절단하여사용한다. 본시험방법은 rigid 및 semi-rigid materials 에적용하나본시험방법에따른바깥쪽면의 Strain 이 5.0 % strain limit 에서파단이일어나지않으면 flexural strength 는결정할수없다. 시험방법은 three-point loading system 을사용하며 four-point loading system 은 D6272 참조. 1.1.1 Procedure A, 상대적으로작은 deflections 의경우 1.1.2 Procedure B, large deflections 의경우 1.1.3 Procedure A 는다른물성이명시되지않는경우는 flexural properties 및특별히 flexural modulus 를측정하는데사용하며 Procedure B 는 flexural strength 에만사용한다. Procedure A 로부터구한 Tangent modulus 는 Procedure B 로구한 Data 에비하여낮은분산을보인다. 1.2 두방법을비교시험하여어떤 procedure 가더적합한지를결정한다. 1.3 SI units 가표준이며괄호안의값은참고로만사용한다. 1.4 안전에대한사안은사용자가결정 NOTE 1 본규격은 ISO 178 과기술적으로동일하지않다.. 2. Referenced Documents 2.1 ASTM Standards D618 Practice for Conditioning Plastics for Testing D638 Test Method for Tensile Properties of Plastics D883 Terminology Relating to Plastics D4000 Classification System for Specifying Plastic Materials D4101 Specification for Polypropylene Injection and Extrusion Materials D5947 Test Methods for Physical Dimensions of Solid Plastics Specimens D6272 Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials by Four-Point Bending E4 Practices for Force Verification of Testing Machines E691 Practice for Conducting an Interlaboratory Study to Determine the Precision of a Test Method 2.2 ISO Standard:3 ISO 178 Plastics Determination of Flexural Properties 3. Terminology 3.1 Definitions Terminology D883 및 D638 Annex A1 참조. 4. 시험방법 4.1 rectangular cross section 을가지는 4 각 bar 를 two supports 사이에장착하고 supports 사이의중심에서하중을가한다. support span-to-depth ratio 는층상재료 (Section 7 및 Note 7 참조 ) 등과같이특별사항이없다면 16:1 을사용. 4.2 시편은바깥쪽면이파손되거나최대 strain (12.7 참조 ) 이 5.0 % 까지도달할때까지굽힌다. 4.3 Procedure A 는 strain rate 가 0.01 mm/mm/min (0.01 in./in./min), Procedure B 는 0.10 mm/mm/min (0.10 in./in./min) 를기본으로사용한다. 5. Significance and Use 5.1 본시험으로구한 Flexural properties 는 quality control 및사양목적으로사용. 5.2 3-point bend 시험시최대 strain 에서파단이일어나지않는재료의경우는 4-point bend test 가더적합하다. 두시험의기본적인차이는 maximum bending moment 및 maximum axial fiber stresses 의위치가다르다는것이다. 3-point bending 시 maximum axial fiber stresses 는 loading nose line 아래에서발생하고 4-point bending 에서는 loading noses 사이에서발생한다. 5.3 Flexural properties 는다양한요인에따라변하는데 specimen depth, temperature, atmospheric conditions, Procedures A and B (Note 7 참조 ) 에명시된 straining rate 등에따라변한다. 5.4 시험진행전에시험재료의 ASTM specification 을참고하여 test specimen preparation, conditioning, dimensions, testing parameters 등을결정. Table 1 은 plastics 을위한 ASTM material specification D4000 을정리한자료이다. 2/11
6. Apparatus 6.1 Testing Machine 적절히교정된기기로서일정속도로작동되는 crosshead motion 이가능하며하중정밀도는측정값의 ±1 % 이내로 deflection measuring device 가필요. 기기의 stiffness 는총탄성이시편굴곡의 1 % 이내이거나적절히보정되어야한다. load indicating mechanism 은사용하는 crosshead rate 에서 inertial lag 에영향을받으면안된다. 정밀도는 E4 에따라검증 6.2 Loading Noses and Supports loading nose 및 supports 는 cylindrical surfaces 를가지며특별사항이없다면 loading nose 및 supports radii 는 5.0 ±0.1 mm (0.197 ±0.004 in.). ASTM 을사용하거나쌍방수정이협의된경우에는확실하게기록한다. 예로 Test Method D790 은 D4101 을따른다. 6.2.1 Other Radii for Loading Noses and Supports 다른규격의 loading noses 및 supports 를사용하는경우과도한 indentation 또는 loading nose 에서의응력집중에따른 failure 를방지하기위하여다음조건을만족하여야한다. 모든시편에최소 radius 3.2 mm (1 8 in.) 이며시편깊이가 3.2 mm 이상의경우 supports radius 는깊이의 1.6 배. 시편과접촉하는 loading nose arc 는충분히커서시편과 Nose 의측면이닿지않아야한다. loading nose maximum radius 는시편 depth 의 4 배이하. 6.3 Micrometers 시편측정용 micrometers 는 0.025 mm (0.001 in.) 이상의분해능이필요하며 rigid 및 semirigid plastics 의폭과두께의측정은 ratchet 이있는 hand micrometer 를사용하며 non-rigid test specimens 의경우는압축력 25 ± 2.5 kpa (3.6 ± 0.36 psi), movable circular contact foot 직경 6.35 ± 0.025 mm (0.250 6 0.001 in.), 평행도 0.005 mm (0.002 in.) 의 micrometer 사용 foot 및 anvil 의 Flatness 는 D5947 의 Calibration section 에따라교정. 7. 시편 7.1 sheets, plates, molded shapes 에서절단하거나원하는크기로 molded 하여사용하며측정및계산은 Section 4.2, D5947 참조 NOTE 2 필요한 polishing 은길이방향으로만한다. 7.2 Sheet Materials (Laminated Thermosetting Materials 및 Vulcanized Fiber 및 Glass Bonded Mica 를포함하는 Electrical Insulation 은제외 ) 7.2.1 두께 1.6 mm (1 16 in.) 이상의재료 flatwise tests 의경우시편의깊이는재료의두께이며 edgewise tests 의경우시편의폭은판재의두께이며시편의깊이는폭을넘지않는다 (Notes 3 및 4 참조 ). 모든시험의 support span 은시편깊이의 16 (tolerance ±1) 배, Specimen width 는 3.2 mm (1 8 in.) depth 보다시편이큰경우 support span 의 1/4 이내 Specimens depth 3.2 mm 보다작은경우는 12.7 mm (1 2 in.) width. 시편은충분히길어양단이 support span 의 10 % 이상최소 6.4 mm (1 4 in.) 이상이걸쳐야한다. Overhang 은시편이거치대사이로 slipping 되는것을방지한다. NOTE 3 가능하면 original surface 를시편으로사용하는것이원칙이나시험기의사정상불가능한경우에는 3/11
판재의한면또는양면을가공하여사용한다. 이경우물성이다를수있으므로필히시편을채취한위치를명기하며한면만가공하는경우가공면이인장력또는압축력을받는면인지를명기한다. NOTE 4 Edgewise tests 는 sheets 에는시편조건을만족하기위해서는너무얇아지기때문에적용하지않는다 specimen depth 가 width 를넘으면 buckling 발생 7.2.2 1.6 mm (1 16 in.) 이하의두께 Specimen 은 50.8mm(2in.)long 12.7mm(1 2 in.) wide, 25.4-mm (1-in.) support span. NOTE 5 simple beams 을위한식을사용하며이는 beam width 가 support span 에비하여작으므로시편 dimension 에엄격하게적용하지않는다. NOTE 6 machine sensitivity 가측정되지않은경우는 wider specimens 또는 shorter support spans 또는양쪽은모두사용하는데 support span-to-depth ratio 는 14 ~ 1. 모든 dimensions 은기록 (Note 5 참조 ). 7.3 Laminated Thermosetting Materials and Sheet and Plate Materials Used for Electrical Insulation, Including Vulcanized Fiber and Glass-Bonded Mica paper-base 및 fabric-base grades 의 25.4 mm (1 in.) 두께이상인경우양면가공하여시편 depth 25.4 mm 를사용하며 glass-base and nylon-base grades 의 12.7 mm (1 2 in.) 두께이상의경우양면가공하여시편 depth 12.7 mm 를사용. support span-to-depth ratio 의선택은 bending moment (Note 7 참조 ) 에의하여바깥쪽면에서파단이일어나도록선택하며따라서 ratio 16:1 이상이필요 (32:1 또는 40:1 추천 ). laminations 에수직면이낮은 compressive strength 를가지는경우 large radius loading nose 를사용 (specimen depth 의 4 배이상 ) 7.4 Molding Materials (Thermoplastics and Thermosets) 127 by 12.7 by 3.2 mm (5 by 1 2 by 1 8 in.) 을추천. support span-to-depth ratio 는 16 (tolerance ±1). 현저한 shrink marks 또는 bubbles 이있는경우두꺼운시편은사용하지않는다. 7.5 High-Strength Reinforced Composites, Including Highly Orthotropic Laminates support span-to-depth ratio 의선택은 bending moment (Note 7 참조 ) 에의하여바깥쪽면에서파단이일어나도록선택하며따라서 ratio 16:1 이상이필요 (32:1 또는 40:1 추천 ). 이방성이큰 composites 의경우 shear deformation 은 span-to-depth ratios 가 40:1 이상에서도 modulus 측정에영향이크다. 따라서 span-to-depth ratio 를 60:1 까지증가하며 flexural modulus 는 ply-stacking sequence 에영향을받으며 tensile modulus 에연관시키지않는다. NOTE 7 tensile strength 대 shear strength 비가 8 대 1 보다작은경우일반적으로 support span-to-depth ratios 16:1 이적당하나 but the support span 에평행한 tensile strength 가높고 laminate plane 내에서의 shear strength 가낮은 composite laminates 재료의경우는 support span-to-depth ratio 를증가 8. 시편수량 8.1 등방성또는 molded specimens 의경우시편당최소 5 개 8.2 이방성 Sheet 의경우는다음각사항에대하여최소 5 개시험. flatwise 및 edgewise 시험을 lengthwise 및 crosswise 방향으로시험. lengthwise 는가장강한방향을의미하고 Crosswise 는가장약한방향으로 lengthwise direction 의 90. 9. Conditioning 9.1 Conditioning D618 Procedure A 참조. Conditioning time 은최소로하고 Temperature 및 humidity tolerances 는 D618 Section 7 참조. 9.2 Test Conditions conditioning 조건과동일조건에서수행 10. Procedure 10.1 Procedure A 10.1.1 미사용재를사용하며 width 및 depth 를 0.03 mm (0.001 in.) 까지 support span 중앙에서측정하며 2.54 mm (0.100 in.) depth 이하시편의경우 depth 를 0.003 mm (0.0005 in.) 까지측정. 측정은 D5947 참조. 10.1.2 Section 7 과같이 support span 을결정하고 1 % 이내로조절. 10.1.3 조절가능한 flexural fixtures 의경우 span 이 63mm(2.5in.) 이내이면 0.1 mm (0.004in.) 이상이면 0.3 mm (0.012 in.) 까지측정하여계산에사용. 고정 flexural fixtures 의경우는 span distance 를검증. span setting 및결정에대한정보는 Annex A2 참조. 10.1.4 Eq 1 과같이 crosshead motion rate 를계산 (1) R = rate of crosshead motion, mm (in.)/min L = support span, mm (in.) d = depth of beam, mm (in.) Z = rate of straining of the outer fiber, mm/mm/min (in./ in./min). Z 는 0.01 Eq 1 에의한계산과실제 crosshead rate 는 ±10 % 이내 4/11
10.1.5 loading nose 및 supports 를정렬하는데기기의평행도는 loading nose 및 support 에맞는 parallel grooves 를가지는 Plate 를사용하여검증할수도있다. (A2.3 참조 ). 시편을 supports 의중앙에위치하고시편의장축이 loading nose 및 supports 에수직하게조절. 10.1.6 규정된 crosshead rate 로시편에하중을가하며 load-deflection data 를구한다. deflection 의측정은시편중심아래에 gage 를장착하거나 loading nose 와 supports 사이의거리를측정하는방법을사용한다. Load-deflection curves 는 flexural strength, chord 또는 secant modulus, elasticity tangent modulus, total work 등을측정하기위하여 Plot. seating 및시편의 indentation, machine deflection 의보정에필요한 toe compensation (Annex A1 참조 ) 을행한다. 10.1.7 시편의바깥면의 maximum strain 이 0.05 mm/mm (in./in.) 또는판단될때까지시험을한다 (Notes 8 및 9). 이 strain 은 Eq 2 의 r 이 0.05 mm/mm (in./in.) D = midspan deflection, mm (in.) r = strain, mm/mm (in./in.) L = support span, mm (in.), and d = depth of beam, mm (in.) NOTE 8 특정재료는 Procedure A 시험시 5 % strain limit 내에서파단이일어나지않으나 Procedure B 의 increased strain rate (10.2 참조 ) 에서는 5 % strain limit 이내에서판단이일어날수도있다. NOTE 9 5 % strain 이후에는본시험방법은적용하지않는다. Procedure A 또는 Procedure B 의 5 % strain limit 내에서파단이되지않는재료의특성은다른기계적성질을사용 ( 예로 D638 고려 ) 10.2 Procedure B 10.2.1 신재를사용 10.2.2 10.1 의시험조건과같으나시편외면의 straining rate 가 0.10 mm/mm (in./in.)/min. 10.2.3 시편외면 Strain 이 0.05 mm/mm (in./in.) 까지도달하여파단이일어나지않으면시험중지 (Note 9 참조 ). 11. 재시험 11.1 확실한결함에의하여파단이일어난경우에는재시험한다. 12. 계산 12.1 curve 의 toe region 이 slack 의 take-up of, specimen 의 seating 등다른요인이아닌확실한재료의거동에의한것이라면 Toe compensation 을 Annex A1 에따라시행 12.2 Flexural Stress ( ) homogeneous elastic material 이두지지점사이중앙에서힘을받는경우최대굽힘응력은시편의바깥면중앙에서일어나며아래식으로계산 (Notes 10-12 참조 ) (3) σ= stress in the outer fiber at midpoint, MPa (psi) P = load at a given point on the load-deflection b = width of beam tested, mm (in.) d = depth of beam tested, mm (in.) NOTE 10 Eq 3 는파단까지응력이 Strain 에선형적으로비례하고 Strain 이작은경우적용되므로완벽한 Hookean materials 이아닌경우오차가상존하며 5 % strain 까지비교 data 등으로사용. NOTE 11 이방성이큰 laminates 의경우 maximum stress 가꼭시편의 outer surface 에서일어나는안는다 4 Laminated beam theory 는파단시의최대인장강도를결정하는데사용되어야만일 Eq 3 가응력계산에사용된다면 homogeneous beam theory 에따라 apparent strength 를나타내며이 apparent strength 는높은이방성 laminates 의 ply-stacking sequence 에크게영향을받는다. NOTE 12 시편이지지대사이에서크게 slips 이일어나면적용불가 12.3 Large Support Spans 에서의 Beams Flexural Stress ( ) support span-to-depth ratios 가 16 :1 보다크고 deflection 이 support span 의 10 % 보다큰경우에는다음식을사용 (Note 13 참조 ) (4), P, L, b, d 는 Eq 3 와동일 D = 중앙에서시편의 deflection, mm (in.) NOTE 13 large support span-to-depth ratios 를이용하는경우상당한 end forces 가 support noses 에걸리며 simple supported beam 의 moment 에영향을준다. Eq4 는이를반영한식이다. 5/11
12.4 Flexural Strength ( ) 굽힘시험시시편이견디는최대 flexural stress 로서 (Note 11 참조 ) Eq3 또는 Eq4 로계산되며 5 %strain 에서판단되지않는시편의경우는 load deflection curve 에서 strain 증가에따라더이상하중이증가하지않는 Point 즉 yield point (Fig. 1, Curve B), Y 에서 flexural strength 를계산. 12.5 Flexural Offset Yield Strength Offset yield strength 는초기 stress-strain curve 의 initial straight line 에서벗어나는지점에서의응력 NOTE 14 12.4 의정의에다른 flexural strengt 와다를수있으며계산은 D638 의부록에수록. 12.6 Flexural Stress at Break ( ) 굽힘시험시시편파단시의 Flexural stress 로서 Eq3 및 Eq4 로계산하며 yield point (Fig. 1, Curve a) 없이 load deflection curve 의 break point, B 를가지는재료는 = 으로계산하며 yield 및 break point, B (Fig. 1, Curve b) 를가지는재료의경우는파단점에서의 flexural stress 는 P ( Eq3 또는 Eq4) 를 B 점의하중으로계산. 12.7 규정 Strain 에서의 Stress 주어진 Strain 에서의시편외면의 stress 는 Eq3 또는 Eq4 를이용하여계산 ( 이방성이큰경우에는 Note 11 참조 ) 12.8 Flexural Strain, 시편외면의중심에서최대 Strain 이나타나며 Eq5 로계산 (5) = strain in the outer surface, mm/mm (in./in.), D = maximum deflection of the center of the beam, mm (in.), L = support span, mm (in.), and d = depth, mm (in.). 12.9 Modulus of Elasticity 12.9.1 Tangent Modulus of Elasticity tangent modulus of elasticity 는 modulus of elasticity, 로불리며탄성한계내에서는 stress 대 strain 의비이며 load-deflection curve 의초기직선구간의기울기로그리며 Eq6 ( 비직진성이큰경우는 Note 15 참조 ) 로계산 (6) E B = modulus of elasticity in bending, MPa (psi), L = support span, mm (in.), b = width of beam tested, mm (in.), d = depth of beam tested, mm (in.), and m = slope of the tangent to the initial straight-line portion of the load-deflection curve, N/mm (lbf/in.) of deflection. 6/11
NOTE 15 큰이방성 composites의경우 low span-to depth ratios시험조건에서의 Shear deflections은심각한 apparent modulus의감소를초래한다 4 이런이유로 composites의 flexural modulus 결정시험의경우 span-todepth ratio 60 to 1을추천한다. Flexural strength는 lower span-to-depth ratio를사용하여바깥면이인장파괴가일어나도록하는조건으로결정. highly anisotropic laminates의 flexural modulus는 ply-stacking sequence의 critical function으로 tensile modulus와연관은불필요. 12.9.2 Secant Modulus actual stress-strain curve 의초기원점에서특정 Point 까지의 Stress 와 Strain 의비즉기울기로서단위는 mega-pascals (pounds per square inch) 을사용. selected point 는재료의특성에따라미리정해진 stress 또는 strain 로결정하며 Eq 6 의 m 으로 load deflection curve 의기울기. Secant 를결정하는 stress 또는 strain point 는기록. 12.9.3 Chord Modulus (E f ) chord modulus 는 load deflection curve 의 two discrete points 로부터계산되며선택되는 Point 는미리결정된 stress 또는 strain points 를이용하며기록. chord modulus, E f 는아래식으로계산 (7) 및는 Eq 3 또는 Eq 4 에서계산한 flexural stresses 이고및는 load deflection curve 에서 flexural strain values 로 Eq5 로계산 12.10 Arithmetic Mean 각시험 series 에서모든시험값의산술평균 12.11 Standard Deviation 표준편차로아래식으로계산 s = estimated standard deviation X = value of single observation n = number of observations X = arithmetic mean of the set of observations 13. Report 13.1 아래사항을포함 13.1.1 시편재료에대한모든정보로서 type, source, manufacturer s code number, form, principal dimensions, previous history (laminated materials 의경우 ply-stacking sequence) 13.1.2 절단방향, loading specimens 13.1.3 Conditioning 과정 13.1.4 시편의 Depth 및 width 13.1.5 Procedure used (A or B) 13.1.6 Support span length 7/11
13.1.7 Support span-to-depth ratio 16:1 이아닌경우기록 13.1.8 Radius of supports 및 loading noses 이 5 mm 가아닌경우기록. 13.1.9 crosshead motion 속도 13.1.10 주어진응력에서 Flexural strain, average value 및 standard deviation 13.1.11 시편이불합격인경우사유 13.1.12 bending 시 Tangent, secant, 또는 chord modulus, average value, standard deviation, if secant 또는 chord modulus 계산시의 strain level(s) 13.1.13 필요시 Flexural strength, average value, standard deviation, 13.1.14 5 %( 필요시포함 ) 이상까지각 strain 에서의 Stress, average value, standard deviation 13.1.15 판단시의 Flexural stress ( 필요시 ), average value, standard deviation 13.1.16 5 % strain limit 내에서일어나는 yielding 또는 rupture, 또는양자모두의현상 13.1.17 Date of specific version of test 14. 정밀도와편차 14.1 Tables 1 및 2 는 1984 E691 Procedure A 에따라 6 개재료에대하여 6 개연구실에서수행한 round-robin test 에기초한자료이다. 각재료는동일한원자재에서준비하였으며시험결과는 5 개의시편의평균이다. 각시험실은각재료에따라 2 개의시험결과를얻었다. NOTE 16 주위 : 다음의 r 및 R (14.2-14.2.3) 은단지이실험방법의대략적인정밀도를고려하기위하여사용. Tables 2 및 3 의 data 는특정재료의 round robin 결과로다른재료, 조건, lot 등에적용할수없으므로여타재료의선택기준으로는원칙적으로사용할수없다. 본시험방법의사용자는 Data 의취득에 E691 의기본원칙을사용하여야 14.2-14.2.3 이유효. 14.2 Tables 1 및 2 의 r 및 R 개념 - 만일 S r 및 S R 이매우큰 Data 집단으로부터계산되고각결과가 5 개시험값의평균이라면 14.2.1 Repeatability 한실험실에서얻은두개의시험결과의차이가 r value 보다크다면동일하지않다고평가. r 은모든조건이동일한조건에서한실험실에서두개의시험결과의차이를나타낸다. 14.2.2 Reproducibility 다른실험실에서얻은두개의차이가 R 보다크다면동일하지않다고평가. R 은같은재료에대한다른연구실의결과차이를나타낸다. 14.2.3 14.2.1 및 14.2.2 는약 95 % (0.95) 신뢰성을포함 14.3 Bias standard reference material 및 reference 가없기때문에평가불가. 15. Keywords 15.1 flexural properties; plastics; stiffness; strength ANNEXES (Mandatory Information) A1. TOE COMPENSATION A1.1 일반적인 stress-strain curve (Fig.A1.1 참조 ) 에서는재료의특성을나타내는것이아닌 toe region, AC 가존재한다. 이는인공적인이유로서, alignment, 시편장착등의느슨함때문이다. modulus, strain, offset yield point 등을정확히측정하기위해서는 strain 또는 extension axis 의 zero point 를구하기위한이런인공적인문제에대한보정이불가피하다. 8/11
A1.2 Hookean (linear) behavior (Fig. A1.1 참조 ) 를가지는재료의경우, 연속된 linear (CD) region 을 zero-stress axis 까지연장하여이접점을 (B) corrected zero strain point 로사용하며필요시 yield offset (BE) 도이를바탕으로계산한다. elastic modulus 는 Line CD ( 또는연장선 ) 의 stress 를같은점의 strain 으로나누어 (Point B, zero-strain 으로정의, 로부터측정 ). A1.3 linear region (Fig.A1.2 참조 ) 이없는재료의경우같은방법으로 zero-strain point 의 toe correction 을한다. inflection Point H 에서 maximum slope 의 tangent line 을 strain axis 까지연장하여접점 B 를 corrected zero-strain point 로정의. Point B 를 zero strain 으로 secant modulus (slope of Line B G ) 를구하기위하여 any point (G ) 의 stress 를그점의 strain 으로나누어계산. 이런재료는 linear region 이없기때문에, 변곡점의 tangent 결정이오차의주원인이된다. A2. MEASURING AND SETTING SPAN A2.1 spans 조절용굽힘 fixture 는 supports 사이의 Span 을일정하게유지하고정확히측정하는것이중요하다. 이 Span 거리는 stress, modulus, strain, loading nose 등의계산에사용된다. 다음의간단한방법으로시험결과의반복성을개선할수있다. A2.2 Span 의측정 A2.2.1 Span 을예측하는것이아니라정확히측정하는방법으로결과계산에사용. A2.2.2 시편이접촉하는 support center 에정확히영구 mark 종류는 supports 가고정또는 rotatable (Figs. A2.1 및 A2.2 참조 ) 에따른다. A2.2.3 vernier caliper 를사용하여 0.1 mm (0.004 in.) 까지 supports 사이를측정하고이를 span 으로사용 A2.3 Span Setting 및 Loading Nose Alignment (s) span 및 alignment, loading nose 의적절한 positioning 을학인하기위하여 A2.3 와같은간단한 Jig 를제작하여사용한다. 9/11
APPENDIX (Non-mandatory Information) X1. DEVELOPMENT OF A FLEXURAL MACHINE COMPLIANCE CORRECTION X1.1 Introduction X1.1.1 Universal Testing instrument drive systems 은언제나어느정도의탄성을가지며이는 load frame stiffness, drive system wind-up, load cell compliance, fixture compliance 등으로이루어진다. flexural modulus 를정확히측정하려면이 compliance 를측정하여 should be measured and empirically subtracted from test data 로부터수학적으로제거하여야한다. 보정하지않은 Flexural modulus results 는낮게계산되며재료의 stiffness 가클수록 system compliance 에영향을많이받는다. X1.1.2 deflectometer/extensometer 를사용하는경우에는 machine compliance correction 이불필요. X1.2 용어 X1.2.1 Compliance test machine drive system displacement values 및 actual specimen displacement 사이의거리차이 X1.2.2 Compliance Correction test instrument compliance 를제거한수학적으로보정하는방법. X1.3 기기 X1.3.1 Universal Testing machine X1.3.2 Load cell X1.3.3 loading nose 및 specimen supports 를포함한 Flexure fixture X1.3.4 displacements 를보정하는 Computer Software X1.3.5 calculated flexural stiffness 가시편보다 100 배큰 smoothed surfaces 를가지는 Steel bar 로길이는적어도 13 mm 이상으로 support span 보다커야한다. 폭은시편과동일하고두께는 target stiffness 를낼수있는두께이상 X1.4 안전 X1.4.1 universal testing machine 은하중이 load cell capacity 의 90 이상이면 load cell 손상을방지하기위하여자동으로 Stop. X1.4.2 2 mm/min 이하의속도에서 compliance curve 결정을하는데너무빠르면 steel bar 가휘지않고쉽게 load cell capacity 를넘는다. X1.5 Procedure NOTE X1.1 new compliance correction curve 는 load cell 교체, fixture reinstallation 등의 test machine setup 변화시에만하며같은조건에서는일반적으로하지않는다. NOTE X1.2 computer software 가자동으로 compliance correction 을하는경우 software manual 을참조 X1.5.1 compliance 결정공정 X1.5.1.1 test system 을실제시험 configuration 으로조정 X1.5.1.2 test fiture 에시편과동일하게 steel bar 를장착 X1.5.1.3 crosshead speed 를 2 mm/min 이하로설정하고시험방향으로 crosshead 를움직이며 crosshead displacement 및 corresponding load values 를기록 X1.5.1.4 예상되는시편의최대하중이상으로하중을증가시키고 crosshead 를정지후 pre-test location 으로복귀시킨다. X1.5.1.5 loading nose 가시편에접촉할때부터가장큰하중사이의 load-deflection curve 를 system compliance 로정의. X1.5.2 compliance correction Procedure 10/11
X1.5.2.1 시편에 flexural test 를수행 X1.5.2.2 computer software 를사용하여 displacement corrections 을하나불가능하면 compliance corrections 은다음과정으로수동으로수행. modulus 를계산하기위하여 load 대 displacement curve 에서 displacement 영역 (D) 를결정하고 proportional limit 내에서 Young s Modulus 를결정. 규정된 strain 또는 strain 에서 Secant 및 Chord Modulii 를결정. displacement axis 에서 load versus displacement curve 에두개의 vertical lines 을그려 two chosen displacements (D1, D2) 를결정. 어떤경우에는 toe compensation correction 후 zero displacement 를정한후결정한후이점들에서수평으로 Load (P) axis 으로선을그어 loads 를결정 (L1, L2) X1.5.2.3 steel bar 에따른 Compliance Correction load displacement curve 를그리고 Load (P) axis 에 L1 및 L2 를표시하고이점에서 horizontal lines 을 load versus displacement curve 에그린다. 이점에서 displacement axis 에수직선을작도. displacement axis 의이점들은 corrections (c1, c2) 을결정 X1.5.2.4 측정변위 (D1, D2) 에서 (c1, c2) 를제하여, 실제시편 deflection (D1-c1, D2-c2) 측정 X1.6 계산 X1.6.1 Chord Modulus 의계산 X1.6.1.1 12.2 3 를사용 Fig. X1.1 L1 및 L2 load points 에서 stresses (σf1, σf2) 계산 X1.6.1.2 12.8 Eq. 5 를사용하여 Fig. X1.3 의 D1-c1 및 D2-c2 displacements 로부터 strains ( f1, f2) 계산 X1.6.1.3 12.9.3 Eq. 7 를사용하여 flexural chord modulus 를계산 X1.6.2 Secant Modulus 의계산 X1.6.2.1 curve 를따라어떤 Strain 에서의 Secant Modulus 의계산은 σf1 = 0, L1= 0, and D1-c1 = 0 의경우를제외하면 chord modulus 측정과같다. X1.6.3 Young s Modulus 의계산 X1.6.3.1 proportional limit 이하에서 curve 를따라 Fig. X1.1 의 loads L1 및 L2, Fig. X1.3 의 displacements D1-c1 및 D2-c2 를사용하여 steepest slope m 을결정 X1.6.3.2 12.9.1 Eq. 6 에따라 Young s modulus 계산 11/11