Campioni cruciformi con stati di sollecitazione multiassiale
La maggior parte delle strutture ingegneristiche sono influenzate da complesse sollecitazioni multiassiali che derivano dal carico, dalla geometria e/o dalla disomogeneità dei materiali. Tuttavia, i test di laboratorio utilizzano prevalentemente diversi tipi di regimi di carico, che includono prove di creep, quasi statiche e di fatica: provini semplici sottoposti a stati di sollecitazione uniassiali. A causa del contrasto tra i dati dei test uniassiali basati sulla progettazione e il funzionamento funzionale dei componenti con sollecitazioni multiassiali, è in corso un ulteriore lavoro di ricerca per garantire che la relazione tra i due sia adeguatamente compresa.
Un campione che si presta direttamente al test biassiale è una croce (una piastra a forma di croce) caricata nel piano da quattro attuatori ortogonali. Abbiamo sviluppato sistemi di prova per controllare il movimento del centro del provino, eliminando movimenti indesiderati e flessioni del provino. In una macchina di prova servoidraulica convenzionale, un'estremità del provino viene tenuta ferma mentre l'altra estremità viene spostata in tensione o compressione da un attuatore. Per la maggior parte dei test questo è un metodo di funzionamento molto soddisfacente, ma significa che il centro del provino si sposta durante il ciclo di prova. Per alcuni test è necessario mantenere fermo il centro del campione, ad esempio quando è necessario studiare il centro del campione al microscopio mentre il test è in corso. Per questo tipo di prova, al sistema viene aggiunto un secondo attuatore in modo che i movimenti di deformazione possano essere applicati ad entrambe le estremità del provino. Quindi, ci sono due attuatori e due variabili da controllare: la posizione centrale del provino e la deformazione totale applicata alle estremità del provino. Il problema del controllo sorge perché non esiste un abbinamento naturale tra attuatore e variabile controllata: il movimento di ciascun attuatore influisce sia sulla posizione centrale che sulla deformazione del provino.
Un campione che si presta direttamente al test biassiale è una croce (una piastra a forma di croce) caricata nel piano da quattro attuatori ortogonali. Abbiamo sviluppato sistemi di prova per controllare il movimento del centro del provino, eliminando movimenti indesiderati e flessioni del provino. In una macchina di prova servoidraulica convenzionale, un'estremità del provino viene tenuta ferma mentre l'altra estremità viene spostata in tensione o compressione da un attuatore. Per la maggior parte dei test questo è un metodo di funzionamento molto soddisfacente, ma significa che il centro del provino si sposta durante il ciclo di prova. Per alcuni test è necessario mantenere fermo il centro del campione, ad esempio quando è necessario studiare il centro del campione al microscopio mentre il test è in corso. Per questo tipo di prova, al sistema viene aggiunto un secondo attuatore in modo che i movimenti di deformazione possano essere applicati ad entrambe le estremità del provino. Quindi, ci sono due attuatori e due variabili da controllare: la posizione centrale del provino e la deformazione totale applicata alle estremità del provino. Il problema del controllo sorge perché non esiste un abbinamento naturale tra attuatore e variabile controllata: il movimento di ciascun attuatore influisce sia sulla posizione centrale che sulla deformazione del provino.
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