SHEAR STRENGTH TESTING
بررسی تست برش (Shear Test) برای تعیین مقاومت ترموپلاستیکها (Thermoplastics) در برابر نیروهای برشی و شناخت رفتار ماده در شرایط تنش متمرکز.
تست برش براساس استاندارد ASTM D-732 انجام میشود و برای سنجش مقاومت برشی مواد پلیمری استفاده میگردد.در این روش، یک نیروی برشی از طریق پانچ (Punch) به نمونهی صفحهای وارد میشود تا میزان نیروی لازم برای ایجاد گسیختگی برشی اندازهگیری شود.این تست بهویژه برای مواد پلاستیکی نیمهسخت و سخت مناسب است و در بررسی چسبندگی بینلایهای و رفتار شکست سطحی کاربرد دارد.
پارامترهای اصلی
- Shear Strength: (استحکام برشی)
بیشترین مقدار تنش برشی که ماده میتواند پیش از شکست تحمل کند.
نشاندهندهی توانایی ماده در مقاومت در برابر لغزش یا جداشدگی لایههاست.
در نمودار: نقطهی اوج منحنی تنش–کرنش برشی.
- Shear Modulus:(مدول برشی)
نسبت تنش برشی به کرنش برشی در محدودهی الاستیک.
بیانگر میزان سفتی (Rigidity) یا انعطاف ماده در برابر تغییر زاویه است.
در نمودار: شیب اولیهی منحنی برشی.
- Shear Strain:(کرنش برشی)
تغییر زاویه یا میزان جابهجایی نسبی لایهها در اثر نیروی برشی.
مقدار بالا یعنی ماده انعطافپذیرتر است، مقدار پایین یعنی تردتر و شکنندهتر.
تحلیل نمودار برش (Shear Stress–Strain Curve)
منحنی برش معمولاً شامل سه ناحیه است:
.1الاستیک: تنش متناسب با کرنش است.
.2پلاستیک: افزایش کرنش بدون افزایش زیاد در تنش.
.3شکست: کاهش ناگهانی تنش در اثر گسیختگی.
این نمودار کمک میکند نوع شکست ماده مشخص شود (شکننده، چسبنده، یا لغزشی).
عوامل مؤثر بر نتایج
- ضخامت و نوع نمونهی تست
- سرعت اعمال نیرو و شرایط مرزی پانچ
- دمای آزمون و شرایط محیطی
- جهتگیری مولکولی و میزان پرکنندهها (Fillers)
جمعبندی
تست برش ابزار مؤثری برای ارزیابی مقاومت ترموپلاستیکها در برابر نیروهای متمرکز و لغزشی است.
نتایج این تست برای طراحی قطعاتی که در معرض نیروهای پیچشی یا برشی قرار دارند، مانند چرخدندهها (Gears)، اتصالات و صفحات اتصال (Joints)، اهمیت بالایی دارد.
