astm d882 standard test method for tensile properties of thin … · 2019. 1. 14. · astm d882...

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ASTM D882 Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting

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1. 범위

1.1 얇은 Sheet와 Film (두께 1.0 mm (0.04 in.)미만) 형태의 플라스틱 인장물성 결정

NOTE 1 - Film은 D883에서 공칭두께 0.25 mm (0.010 in) 이하인 Sheet로 정의

NOTE 2 - 두께 1.0 mm (0.04 in) 이상의 플라스틱 인장물성은 D638에 따라 결정

1.2 규정 두께 범위 내에서 모든 플라스틱 및 사용기기 용량시험에 사용.

1.3 시편 Extension은 Grip 거리, Extension 표시기 또는 게이지 표시의 변위로 측정.

1.4 인장 탄성계수 결정절차는 하나의 Strain rate로 시험.

NOTE 3 - 계수결정은 Grip Extension 거리를 Extension 측정으로 사용하나 6.2와 같이 Extensometers 사용이 권장

1.5이 시험방법으로 얻은 시험 Data는 공학설계에 사용하기에 적절.

1.6 SI 단위를 표준으로 사용하며 괄호 안의 값은 정보용

1.7 안전문제를 다루지 않으며 사용자의 책임.

NOTE 4 - ISO 527-3과 유사하지만 기술적으로 동등하지 않으며 ISO 527-3은 추가적인 시편구성과 다른

시험속도를 규정하며, Extensometer또는 Gage mark를 요구.

1.8 World Trade Organization Technical Barriers to Trade (TBT)위원회가 발행한 국제표준 지침 및 권고안 개발 원칙

결정에 따라 개발

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 D5947 Test Methods for Physical Dimensions of Solid Plastics Specimens D6287 Practice for Cutting Film and Sheeting Test Specimens D6988 Guide for Determination of Thickness of Plastic Film Test Specimens E4 Practices for Force Verification of Testing Machines E691 Practice for Conducting an Interlaboratory Study to Determine the Precision of a Test Method E2935 Practice for Conducting Equivalence Testing in Laboratory Applications

2.2 ISO Standard: ISO 527-3 Plastics—Determination of Tensile Properties— Part 3: Test Conditions for Films and Sheets

3. 용어

3.1 정의

3.1.1 용어 정의는 D883을 참조.

3.2이 표준과 관련된 용어 정의

3.2.1 플라스틱 인장시험과 관련된 용어 및 기호 정의는 D638 부속서 참조.

3.2.2 Line grips - 시험응력 방향에 수직인 단일 선을 따라 전체 Gripping force가 집중되도록 설계.

하나의 표준 Flat face 및 반원이 튀어 나온 반대면을 결합하여 수행.

3.2.3 Flat grips - 얇은 고무, Crocus-cloth, Emery cloth 또는 압력에 민감한 테이프를 사용한 Flat face grip.

3.2.4 Tear failure - 시편의 한 모서리에서 파단이 시작되고 변칙적인 Force-Deformation 곡선을 만들기에 충분히

느린 속도로 시편을 가로 질러 진행하는 인장파손.

4. 시험방법 요약

4.1 균일한 단면을 가진 시편에 시험기를 통해 인장을 가하면서 힘 및 Extension을 기록. 시편 Gripping 및

Extension 측정을 위한 다양한 방법을 사용하고 재료의 Elongation 및 원하는 물성에 따라 Grip separation과

시험속도의 다양한 조합이 활용하여 인장응력, Elongation 및 탄성계수와 같은 물성을 계산.

5. 유의사항 및 사용

5.1이 시험방법으로 결정된 인장물성은 제어 및 규격을 위한 재료확인 및 평가에 사용. 인장물성은 시편두께,

준비방법, 시험속도, Grip 유형 및 Elongation 측정방식에 따라 변하며 정확한 비교결과가 필요한 경우 이러한

요소를 신중하게 관리. 이 시험방법은 달리 명시되지 않는 한, 판정목적으로 사용. 많은 재료에서 이 시험방법의

사용을 요구하는 규격이 있지만, 규격을 준수할 때 우선 순위를 갖는 절차적 수정이 필요하므로 시험방법

사용 전 재료규격을 참조하는 것을 권고.

Classification D4000 표1은 현존하는 ASTM 재료기준을 나열.






5.2 인장물성은 연구개발 및 엔지니어링 설계, 품질관리, 규격을 위한 Data 제공에 활용되나, Force-time 척도가

크게 다른 재료에는 작용 불가.

5.3 인장 탄성계수는 얇은 플라스틱 Sheet의 강성을 나타내는 지표로 모든 시험조건에서 정밀한 컨트롤을

유지하면 시험결과의 재현성이 양호하며 강성비교는 동일치수 시편 사용이 필수.

5.4 파단 인장에너지(TEB)는 파단시점까지 단위 부피당 흡수되는 총 에너지로 인성(Toughness)으로도 표시.

기계 오작동 시 중대사고를 막을 수 있는 재료 평가에 사용하나 Strain 속도, 시편변수 및 특히 결함은 결과에

큰 영향을 주므로 최종 사용 설계 응용 프로그램에 TEB 시험결과를 활용할 때 주의.

5.5 Tearing 파손 Data는 비정상적인 Data로서 정상적인 파손 Data와 비교 불가.

6. 기기

6.1 시험기- 일정속도 Crosshead 이동 형식의 시험기로 다음 사항은 필수.

6.1.1 Fixed Member – Grip이 설치된 고정부분.

6.1.2 Movable Member - 두 번째 Grip을 설치한 이동부분.

6.1.3 Grip- 고정부분과 이동부분 거리에 시편을 고정하기 위한 Grip 세트.

Grip은 고정식 또는 자체정렬 형식을 사용하며 미끄러짐과 균등하지 않은 응력분포를 최소화.

6.1.3.1 고정 Grip은 시험기의 고정 및 이동부분에 단단히 설치하며 시편의 긴축이 Grip 조립품의 중심선을

통과하는 인장방향과 일치하도록 시편을 삽입하고 고정.

6.1.3.2 자체정렬 Grip은 시편의 긴축이 시편길이 방향과 일치하도록 자유롭게 움직일 수 있는 방식으로 시험기

고정 및 이동부분에 부착되어 Grip 조립 중심선이 인장방향과 동심이고 회전운동이 Grip에서 미끄러짐을 일으키지

않도록 시편 인장방향과 가능한 정렬하며 자동정렬 Grip 오정렬 한계를 지정.

6.1.3.3 시편은 가능한 Grip에 대한 미끄러짐이 방지되도록 유지.

얇은 Rubber, Crocus-cloth, Emery cloth, Pressure-sensitive tape 사용과 File-faced, Serrated grips이 사용.

Grip face 선택은 재료, 두께 등에 따라 달라지며 0.75-1.00 mm (0.030-0.040 in.)의 Blotting paper 또는 Filter

paper를 Round face에 사용한 Line grip이 우수.

공압 Grip은 압력이 항상 유지되기 때문에 Grip에 "Necking" 되는 경향이 있는 재료의 경우 유용(참고 5-7 참조)

Grip 가장자리에서 시편이 자주 파괴되는 경우, Grip이 시편과 접촉하는 가장자리 곡률반경 증가를 권장.

NOTE 5 - 고강도 LLDPE 및 VLDPE 수지 Film 시험 시 Grip 유형과 Grip face유형을 확인.

시험결과는 다른 재료로 Lining한 Grip으로 시험한 Data와 비교 시 차이 발생.

NOTE 6 - Pressure sensitive tape, Thin rubber, Crocus-cloth, Emery cloth는 시편 미끄러짐 및 조기파손을 방지할 수

있을 정도로 충분한 두께가 필요

(예: Pressure sensitive tape가 Grip face에 사용되는 경우 테이프가 너무 얇으면 Grip 가장자리에서 파손)

NOTE 7- Crocus-cloth 및 Emery cloth의 Grit 크기는 최소 800으로 시편이 Grip에서 미끄러지는 것을 방지하며

이 재료 사용 시 시편의 조기 파손이 발생하지 않도록 주의.

6.1.4 Drive Mechanism – 균일하게 제어된 속도를 위한 구동기구로 속도는 10절에 따라 조절.

6.1.5 Force Indicator – 시편의 인장하중 측정장치로 규정 시험속도에서 관성지연은 불허(NOTE 8 참조)

적합한 Extensometer가 사용되지 않는 한(6.2 참조), 계량 시스템의 움직임은 측정 범위 내에서 시편 Elongation의

2 % 미만이며 측정값의 ± 1 % 이상의 정확도로 E4에 따라 검증.

6.1.6 Crosshead Extension Indicator – Crosshead 움직임을 나타내는 장치로 규정 시험속도에서 관성지연이 없어야

하며(참고 8 참조) 측정값의 ±1 % 이내의 정확도.

6.2 Extensometer (Optional) - 두 개 지정지점 거리측정에 사용되는 Sensor로 선택사항이며 이 시험방법에서는

필요하지 않으나 사용하는 경우, 시편과의 접촉에서 가해지는 응력이 최소화하도록 설계(9.3 참조).

힘, 시간 또는 두 함수 모두에서 거리를 자동 기록하는 것을 권장하며 후자만 얻는다면 힘 - 시간 Data가 필수.

규정 시험속도에서 관성지연은 불허(NOTE 8 참조)

6.2.1 탄성계수 및 Low-Extension 측정 - 탄성계수 및 낮은 Extension (20 % 미만의 Extension) 측정에 사용되는

E83 C Class Extensometer는 최소한 ± 1 %의 정확성이 필수

6.2.2 High-Extension 측정 - 높은 Extension (20 % 이상의 Extension)은 측정값의 ±10 % 이상의 정확성이 요구.

NOTE 8- 힘 및 Extension Data에 대한 지시 및 기록 시스템은 충분히 높은 응답속도가 필수.

시스템에 요구되는 응답속도는 재료(Elongation이 높거나 낮음) 및 Strain rate에 부분적으로 의존.

6.3 두께 게이지 - 재료 및 시편형상에 따라 D5947 또는 D6988에 따른 Dead-weight dial 또는 Digital micrometer

6.4 너비 측정장치 - 0.25mm (0.010 in.) 이하 측정이 가능한 적합한 시험 Scale 또는 기타 너비 측정장치.

6.5 시편 커터 - Film 및 Sheet 절단을 위한 장치 및 기술은 D6287 참조.

6.5.1 면도날을 사용하는 장치는 10-20 % 이상의 파단 Elongation을 갖는 재료에 적합.






6.5.2 펀치 프레스 또는 타격 Die사용은 시편 모서리의 불 균일 및 일관성 없는 경향으로 사용금지.

6.5.3 절삭 템플릿과 Single 면도날 사용은 시편 평행도에 영향을 미치므로 사용금지.

7. 시편

7.1 Grip 간격보다 적어도 50 mm (2 in) 더 긴 길이의 균일한 폭과 두께의 Strip이 필요.

7.2 시편 공칭 폭은 5.0 mm (0.20 in.) 이상이거나 25.4 mm (1.0 in) 이상.

7.3 최소 폭 - 두께 비율 8을 사용하며 좁은 시편은 Edge strains 및 결함효과가 증가.

7.4 조기파손을 일으키는 흠집 및 찢어짐을 방지하기 위해 시편절단 시 주의(NOTE 9 참조)

시편 폭은 폭의 5 % 이내로 평행.

NOTE 9 - 시편의 현미경 검사는 시편 또는 시편준비로 인한 결함탐지에 사용.

7.5 두께 0.25 mm (0.010 in.) 이하의 시편의 경우 평균 두께의 10 % 이내로 균일하고,

두께가 0.25 mm (0.010 in) ~ 1.00 mm (0.040 in) 시편의 경우는 5 % 이내.

NOTE 10- 두께 편차가 7.5 권장 값을 초과하는 경우, 실제 재료물성 측정 불가능.

7.6 이방성이 의심되는 경우 의심되는 이방성 방향과 평행 및 수직 축을 갖는 두 세트 시편을 준비.

7.7 인장 탄성계수 측정은 250 mm (10 in.) Gage length가 표준으로 고려. 이는 Slip이 시험결과에 미치는 영향을

최소화하기 위해 사용하며 이 길이가 불가능한 경우, 결과에 큰 영향아 없다면 100 mm (4 in.) 짧은 시편도

사용하나, 250 mm (10 in)Gage length가 판정목적으로 사용.

Strain rate가 표준시편의 속도와 동일하도록 짧은 시편의 시험속도를 조정.

NOTE 11 2번의 Round robin 시험에서 두께 0.25 mm (0.010 in) 미만 재료의 경우 Round face에 1.0-mm (0.040-in.)

Blotting paper가 처리된 Line grip이 100 mm (4 in.) 및 250 mm (10 in.) 시험에서 동일한 결과를 제시.

NOTE 12 0.25 mm (0.010 in.)보다 두꺼운 높은 Modulus 재료는 Jaw 미끄러짐이 증가

8. Conditioning

8.1 Conditioning- 계약 또는 달리 명시하지 않는 한, D618 절차 A에 따라 시험 전 시편을 23±2°C(73.4±3.6°F) 및

50±10 %에서 40시간 이상 유지하며 허용오차는 ±1°C(±1.8°F) 및 ±5 % 상대습도.

8.2 시험조건 - 계약서 또는 관련 ASTM 재료 규격에서 달리 규정하지 않는 한, 23±2°C(73.4±3.6°F) 및 50±10 %

상대습도에서 시험하며 허용오차는 ±1°C(±1.8°F) 및 ± 5 % 상대습도.

9. 시편수량

9.1 등방성 재료의 경우 최소 5개 시편을 각 Sample에서 시험.

9.2 이방성 재료의 경우, 이방성의 주축과 평행한 5개, 수직 5개 시편을 각 Sample에서 시험.

9.3 (선택) 감소된 수의 시편 시험의 경우 (1) 3개 이상의 시편을 시험 (2) 이방성 재료의 경우 6개 이상의 시편,

3 개는 이방성 축에 평행, 3개는 수직시편을 시험 (3) In line 품질 관리 샘플링을 허용 (4) 최소 5개 시편을

제공하기에 충분한 크기가 아닌 Sample(이방성 재료는 10개 시편) 허용 (5) 표준편차는 Data 감소로 인해 계산

및 보고 면제.

9.4 명백한 결함이 있거나 Gage length 밖에서 파손되는 시편은 그러한 영향 또는 조건이 연구변수가 아니라면

폐기하고 재시험.

시험결과가 Gage length 내에서 얻은 값과 일치하는 것으로 나타난 경우 Grip 접점에서의 파손 허용.

NOTE 13- 일부 재료의 경우 시험 전후 시편을 Crossed optical polarizers (Polarizing films)으로 검사하면 조기

파손의 원인이거나 그 원인이 되는 결함 검출에 유용.

10. 시험속도

10.1 시험속도는 무 부하 상태의 시험기의 두 부재 (또는 Grip)의 벌어지는 속도로 최대용량 운전 시 무 부하

값의 5 % 이내로 유지.

10.2 시험속도는 표 1과 같이 요구되는 초기 변형속도로부터 계산되며 Grip 거리 속도는 다음과 같이 초기 변형

속도로부터 이 시험방법의 목적에 따라 결정.

A = BC (1) A = rate of grip separation, mm (or in.)/min B = initial distance between grips, mm (or in.) C = initial strain rate, mm/mm·min (or in./in.·min)

10.3 달리 규정하지 않는 한, 초기 Strain rate은 표 1 참조.

NOTE 14- 다른 속도에서 얻은 결과와는 비교할 수 없으며 결과적으로 다양한 Elongation 등급의 직접 비교가

필요한 경우 단일 초기 Strain rate 사용이 필수.

일부 재료의 경우 항복 시 Elongation을 기준으로 Strain rate 선택을 권장.

10.4 파단 시 % Elongation이 Strain rate에 영향을 받는 경우는 낮은 속도를 사용.






10.5 탄성계수 값 결정 시, Strain rate와 시편치수가 다른 시험에 사용된 것과 동일하지 않은 경우 별도 시편 사용.

11. 절차

11.1 시편 파손이 용량의 2/3 이내에서 발생하는 힘 범위를 선택.

힘 범위와 시편 폭의 적절한 조합을 선택하기 위해 몇 번의 시운전 필요.

A

See Fig.A3.1 and Fig.A3.2 in Annex A3 to set the initial grip separation correctly

11.2 시편길이를 따라 세 점(중심과 Gage length 각 끝의 약 13 mm 이내)에서 단면적을 측정.

폭은 0.25 mm (0.010 in.) 이상의 정확도로 측정. 두께가 0.25 mm (0.010 in.) 미만 시편의 두께는 0.0025 mm

(0.0001 in.)정밀도로, 0.25 mm (0.010 in.)~1.0 mm (0.040 in.) 시편은 1 % 이상의 정확도로 측정

11.3 표 1에 따라 초기 Grip 거리를 설정.

11.4 표 1에 따라 Grip 거리의 초기거리를 기준으로 원하는 Strain rate를 제공하도록 Grip 거리 속도를 설정.

보정된 힘 측정시스템, Extension 표시기 및 기록 시스템을 제로화.

NOTE 15- Extensometer는 탄성계수 결정에 사용하며 Grip 거리를 유효 Gage length로 사용하는 것보다 정확하나

Extensometer 미끄러짐과 시편에 과도한 응력이 발생하지 않도록 주의. 7.7을 참조.

11.5 Grip 거리의 전체 길이가 아닌 시험 부분을 측정하고자 하는 경우, 원하는 거리를 부드럽고 섬세한 왁스

크레용 또는 잉크로 표시하며 Scratch는 응력집중을 일으키고 조기파손을 유발하므로 사용을 불허하며

가능한 경우 Extensometer를 사용하며 시험영역은 Extensometer의 접점으로 정의.

NOTE 16 높은 Elongation을 갖는 재료의 경우 특정 시험부의 측정이 필요. 시편이 늘어남에 따라 수반되는

면적감소로 인해 Grip 안쪽 가장자리에 재료가 느슨해지며 이 감소 및 풀림은 그 이상의 Elongation 및

면적감소가 발생함에 따라 결과적으로 Grip 미끄러짐과 유사한 문제가 발생하여 과다한 Elongation이 측정.

11.6 시편 축이 Grip과 정렬되도록 주의하며 Grip에 설치.

시편 Slip을 최소화하는데 필요한 정도로 Grip에 균등하고 단단히 고정.

11.7 시험시작 및 Force Extension 기록.

11.7.1 Grip 거리의 전체길이가 시험영역으로 사용될 때, 힘 대 Grip 거리를 기록.

11.7.2 시편에 특정 시험영역이 표시되는 경우, Dividers 등을 사용하여 가장자리 경계선의 변위를 따른다.

Force - Extension 곡선이 필요한 경우, Force 대 Extension을 Plot.

11.7.3 Extensometer가 사용될 때, Extensometer에 의해 측정된 시험영역의 힘 대 Extension을 기록.

11.8 탄성계수를 결정할 경우 X 축에 대해 30 ~ 60°의 Force - Extension 곡선을 형성하는 힘 범위와 차트 속도를

선택하고 정확성을 높이려면 이 조건이 충족될 수 있는 가장 민감한 힘 범위를 사용.

Force- Extension 곡선이 선형성에서 벗어날 때 시험을 중단

11.9 Secant modulus로 평가되는 재료의 경우, 지정된 Extension에 도달하면 시험을 중단.

11.10 인장 파단 에너지를 결정하는 경우, Stress - Strain곡선의 적분은 시험 중 Electronic integration 또는 최종

Stress - Strain 곡선영역에서 결정(부록 A2 참조).

12. 계산

12.1 곡선의 Toe region은 재료의 고유 성질이 아닌 시편의 장착, Grip 정렬 등의 인공적인 요인에 의한 것이므로

Toe compensation을 부속서 A1에 따라 수행.

12.2 파단계수(공칭)는 최대 힘을 시편의 원래 평균 폭으로 나눈 값으로 계산하며 그 결과는 단위길이당 하중으로,

N/m(lb/inch) 3자리 유효숫자로 보고. Film 두께는 0.0025 mm (0.0001 in.)로 표시.

예 - Breaking Factor = 0.1300mm (0.0051 인치) 두께의 경우 1.75kN /m (10.0lbf / in.).

NOTE 17 이 방법은 파단응력이 단면적에 비례하지 않고 두께를 정밀하게 결정하기 어려운 매우 얇은 Film

(0.13mm (0.005 인치) 이하)에 유용. 또한, 방위, 표면효과, 불균일한 결정도 등에 의해 사실상 laminar 조직인

Film의 인장물성은 단면적에 비례하지 않는다.

12.3 인장강도 (공칭)는 최대 힘을 시편의 최초 평균 단면적으로 나누어 계산하며 그 결과는 Mega pascal(또는






lbf/in2)로 세 자리 유효숫자로 보고. 최대 힘은 항복점, 파괴점 또는 항복점과 파괴점 사이 영역에서 발생.

NOTE 18- Tear 파손 시 힘-변형 곡선에 나타난 Tear 시작 시의 힘과 Extension 결과를 표시하고 계산.

12.4 파단 시 인장강도 (명목상)는 파단 시 힘이 최대 힘 대신 사용된다는 것을 제외하고는 인장강도 계산과 동일

(NOTE 18 및 19).

NOTE 19- 대부분의 경우 인장강도와 파괴 시 인장강도는 동일하지만 항상 그렇지는 않다.

12.5 파단 % Elongation은 시편 파단 순간의 Extension을 초기 Gage length로 나누고 100을 곱하여 계산.

Gage mark 또는 Extensometer를 사용하여 특정 시험영역을 정의하는 경우 길이 계산에 사용.

그렇지 않으면 Grip사이 거리가 사용되며 결과는 백분율로 표시하며 두 자리 유효숫자로 보고(NOTE 18 참조)

12.6 항복강도는 항복점에서의 힘을 시편의 최초 평균 단면적으로 나누어 계산하며 Megapascal (Pounds-force per

square inch)인 단위 면적당 하중으로 유효숫자 세 자리로 표시하며 곡선의 초기 부분에서 Hookean 거동을

나타내는 재료의 경우, D638의 부록에 따라 오프셋 항복강도를 계산하며 이 경우 " Yield strength at —%

offset"으로 표시.

12.7 해당되는 경우 항복점에서의 % Elongation은 항복점에서의 Elongation을 시편의 초기 Gage length로 나누고

100을 곱하여 계산. Gage marks 또는 Extensometer를 사용하여 특정 시험영역을 정의하는 경우 이 길이를 계산에

사용하며 계산 전 부속서 A1에 따라 " Toe compensation"에 대한 Elongation을 보정. 결과는 백분율로 표시되며

두 자리 유효숫자로 보고. 오프셋 항복강도가 사용될 때, 오프셋 항복 강도에서의 Elongation을 계산.

12.8 탄성계수는 Force-Extension 곡선의 초기 선형 부분에 접선을 그리고 이 접선상의 임의의 점을 선택하고

인장응력을 해당 Strain으로 나누어 계산. 계산 전 부속서 A1에 따라 " Toe compensation"에 대한 Elongation을

보정. 이를 위해, 인장강도는 힘을 시편의 평균 원래 단면으로 나누어 계산하며 Megapascal (Pounds-force per

square inch)로 단위 면적당 하중으로 3자리 유효숫자로 보고.

12.9 지정 Strain rate에서의 Secant Modulus는 해당 응력(공칭)을 지정된 Strain으로 나누어 계산.

탄성계수가 선호되면 가능 시 계산하나 비례가 명확하지 않은 재료의 경우, Secant Modulus 값을 계산.

AnnexA1의 A1.3 및 Fig.1A1.2에 지시된 접선을 그리고 접선이 제로 응력을 통과하는 항복점에서 지정된 변형을

표시. 계산에 사용되는 응력은 Force Extension 곡선상의 지정 Strain에서의 힘을 시편의 최초 평균 단면적으로

나누어 결정.

12.10 파괴 시 인장에너지는 Stress - Strain rate 곡선 하의 단위 부피당 에너지를 통합하거나 흡수된 총 에너지를

통합하여 시편의 원래 게이지 영역의 부피로 나누어 계산. Annex A2의 경우 시험 중 Electronic integrator 또는

그려진 곡선의 영역으로부터의 계산에 의해 직접 수행하며 결과는 단위 부피당 에너지로 표시되며, Megajoules per

cubic meter (또는 inch-pounds-force per cubic inch) 2자리 유효숫자로 보고.

12.11 각 일련의 시험에 대하여, 얻어진 모든 값의 산술 평균은 적절한 유효숫자로 계산.

12.12 표준편차(추정치)는 다음과 같이 계산하여 두 자리 유효숫자로 보고.

s = estimated standard deviation X = value of a single observation n = number of observations

X = arithmetic mean of the set of observations.

13. 보고서

13.1 다음 정보를 보고.

13.1.1 이방성(있는 경우)에 대한 유형, 출처, 제조업체의 코드번호, 형식, 주요 치수, 이전 이력 및 Sample의 방향

등을 포함하여 모든 재료의 정보를 기록

13.1.2 시편준비 방법

13.1.3 시편두께, 너비 및 길이

13.1.4 시편수량

13.1.5 Strain rate

13.1.6 Grip length (초기)

13.1.7 Crosshead속도 (Grip 거리 속도)

13.1.8 Gage length (Grip 거리와 다른 경우),

13.1.9 Grip 유형 (Facing (있는 경우) 포함)

13.1.10 Conditioning 절차 (비 표준의 경우 시험조건, 온도 및 상대습도)

13.1.11 Grip 부분 파손 및 Tear 파손 등 비정상적 파손






13.1.12 평균 Breaking factor 및 표준편차

13.1.13 평균 인장강도 (공칭) 및 표준편차

13.1.14 파단 시 평균 인장강도 (명목상) 및 표준편차

13.1.15 평균 파단 Percent Elongation 및 표준편차

13.1.16 해당되는 경우 평균 인장에너지 및 표준편차

13.1.17 "항복 (Yield)" 현상을 나타내는 재료의 경우: 평균 항복강도 및 표준편차, 항복에서의 Percent Elongation

및 표준편차

13.1.18 항복점을 나타내지 않는 재료의 경우: Average —% Offset yield strength 및 표준편차

13.1.19 평균 탄성계수 및 표준편차 (Secant modulus 를 사용하는 경우 계산된 Strain을 표시)

13.1.20 Extensometer 사용 시 기록.

14. 정밀도 및 바이어스

14.1이 인장물성에 대해 두 번의 실험실 간 시험을 수행. 첫째 시험은 1977년에 Modulus만을 사용하여 무작위로

추출한 4 개의 얇은 Sample (~ 0.025 mm (0.001 in))을 각 실험실에서 5개의 시편으로 시험. 탄성계수(탄젠트)

측정은 6개 실험실에서 이루어졌으며, Secant (1 %) modulus 측정은 5 개 실험실에서 수행.

이 실험실 연구에서 얻은 상대적 정확도는 표 2 참조.

14.1.1 표 2의 추정치를 도출 시 E691에 따라 통계적 특이치를 유지.

14.1.2 평균값의 실험실 내 표준편차, Sx̅는 각각의 개별 시편의 표준편차 Sx̅로부터 다음과 같이 결정.

Sx̅ = Sx /(5)1/2

. 시험결과 (시편의 평균값)의 실험실 내 표준편차, Sr을 얻기 위해 주어진 재료에 대해 시험실간에

Sx̅ 값을 합산. 표의 용어 정의에 대해서는 14.3 - 14.3.2를 참조.

14.2 실험실 간 시험은 1981년의 탄성계수를 제외한 나머지 인장강도에 대해 7개 실험실에서 0.019에서 0.178

mm (0.00075에서 0.007 in.) 두께로 무작위로 추출한 6개 재료(3개의 두께 중 하나)의 샘플을 시험. 시험결과는

5개 시편의 평균으로 결정. 그러나 각 실험실은 8개의 시편을 시험하였고 Sx̅는 위와 같이 Sx̅ = Sx/(5)1/2로 결정.

이는 5개 Sample 시험결과를 유지하며 통계 품질을 향상시키기 위해 수행. 재료 및 두께는 표 3-7을 참고하며

각각은 인장 항복강도, 항복 Elongation, 인장강도, 인장 신율 및 파단 시 인장 에너지 중 하나의 물성에 대한

Data를 포함(Note 20 참조)

NOTE 20 - 연구 보고서 작성 후, 이 연구에서 Crossed polarizers 를 사용한 LDPE의 검사는 실험실 간의 분산

요소에서 무작위 추출되지 않은 분자 배향의 가로 방향 변화를 나타내는 길이 방향 선을 나타내었다.

14.3 요약 통계작성을 위한 시험결과는 이 시험방법에 명시된 대로 재료에 대한 5회 반복 측정 값의 평균으로

정의. 통계결과는 표3을 참조하며 S(r)은 시험결과의 실험실 내 표준편차고, S (R)는 실험실 간 표준편차며,

r= 2.83 ×S (r) (14.3.1 참조)이고 R= 2.83×S (R)(14.3.2 참조). (경고 - Ir 및 IR (14.3 - 14.3.3)의 다음 설명은 이

시험방법의 근사 정밀도를 고려하는 의미 있는 방법만을 제시하며 재료의 선택에 표2 Data의 엄격한 적용은 금지.

실험실 및 재료에 대한 Data를 위해 E691에 설명된 원칙을 적용하며 14.3 - 14.3.3의 원칙은 그러한 Data에 유효)

14.3.1 반복성 - 반복성 조건 하에서 얻어진 두 시험결과의 절대 차가 약 0.95 (95 %)의 확률로 발생하기 쉬운 값.

14.3.2 재현성 - 재현성 조건에서 얻어진 두 시험결과 간의 절대 차가 약 0.95 (95 %)의 확률로 발생하기 쉬운 값.

14.3.3 자세한 내용은 E691을 참조하고 동등성 시험에 대한 정보는 E2935를 참조.






A

Sr is the within-laboratory standard deviation of the average. B SR is the between-laboratories standard deviation of the average.

C Ir = 2.83 Sr.

D IR = 2.83 SR.

NOTE 1—See Table 3 for footnote explanation.









14.4 바이어스 - 시험결과와 실제 (또는 참조) 값 간의 차이에 기여하는 체계적 오류.

이 시험방법에 대한 Bias를 추정하는 기준은 없다.

15. Keywords 15.1 modulus of elasticity; plastic film; plastic sheeting; tensile properties; tensile strength; toughness; yield stress

A1. TOE 보상

A1.1 일반적인 응력 - 변형 곡선 (그림 A.1.1)에는 재료의 물성을 나타내지 않는 Toe region AC가 존재.

이는 시편의 정렬 또는 자리잡기로 인한 인공적인 변수로서 탄성계수, Strain, Offset yield point와 같은 변수의

올바른 값을 얻으려면 변형 또는 Extension 축에서 보정된 영점을 제공하기 위해 이 인공적인 부분을 보정.

A1.2 Hookean (선형) 거동영역 (그림 A1.1)을 나타내는 재료의 경우, 곡선의 선형 (CD) 영역의 연속이 제로

스트레스 축을 통해 구성. 이 교차점 (B)은 적용 가능한 경우 항복 오차(BE)를 포함하여 모든 Extension 또는

변형을 측정해야 하는 수정된 제로 Strain 점.

NOTE 1—Some equipment plot the mirror image of this graph. FIG.A1.1 Material with Hookean Region

탄성계수는 동일한 점(B점에서 측정, Zero- Strain으로 정의)에서의 Strain으로 선 CD를 따르는 점(또는 Extension

점)에서의 응력을 나눔으로써 결정.

A1.3 선형 영역을 나타내지 않는 재료의 경우 (그림 A1.2), 변곡점(H')에서 최대 기울기의 접선을 구성함으로써

동일한 종류의 제로 - 변형점의 Toe correction이 가능. 이것은 변형된 Z축 상의 점 B '에서 변형 축과 교차하도록

연장. 점 B '를 제로 Strain으로 사용하면 곡선상의 임의 점 (G')에서의 응력을 그 점에서의 Strain 으로 나누어

Secant modulus (선 B 'G'의 기울기)를 계산. 선형 영역이 없는 재료의 경우 오프셋 점을 결정할 때 기준점을

사용하여 접선을 사용하려는 시도는 큰 오차를 유발.

NOTE 1—Some equipment plot the mirror image of this graph.






FIG.A1.2 Material with No Hookean Region

A2. 파단 시 인장 에너지 결정

A2.1 인장 파단 에너지(TEB)는 Stress - Strain rate 곡선 아래의 면적으로 정의

여기서 S는 임의의 Strain, ε에서의 응력이며, εT는 파단 시 Strain. 값은 시편의 초기 게이지 영역의 단위 부피당

에너지 단위. TEB는 Integrator 가 장착된 인장 시험기로 가장 편리하고 정확하게 측정하며 계산은 아래 식 사용.

여기서 I는 Integrator 카운트 값이고 K는 일정한 전체 스케일 힘에 대한 단위 시간당 가능한 최대 카운트.

이 전체 계산은 일반적으로 전자 방식으로 수행되며 결과는 Megajoules per cubic metre (또는 inch-pounds-force

per cubic inch)로 표시.

A2.2 Integrator가 없다면, Stress - Strain rate 곡선 아래의 면적은 Planimeter, Counting squares 또는 Weighing the

cut-out curve로 측정. 이러한 기술은 시간이 많이 소요되고 정확도가 저하. 곡선 좌표가 응력과 변형 대신 힘과

Extension의 관점에서 측정된 경우 측정된 영역에 해당하는 계산된 에너지는 Gage length, 시편 폭 및 평균

Calipers의 곱으로 나눈다.

A2.3 예를 들어, 힘 - 팽창 곡선 하의 면적이 60,000 mm

2 일 때, 힘 좌표는 챠트 눈금의 2.0 N/mm이고, Elongation

좌표는 차트 이동의 mm 당 Extension의 0.25 mm이며, 시편 크기는 0.1 mm Calipers, 폭 15 mm 및 Gage length

100 mm 인 경우 인장 에너지의 계산은 다음과 같다.

A3. 정확한 Grip 거리 설정

A3.1 플랫 Grip 인서트 및 라인 Grip 인서트를 사용한 초기 Grip 거리 설정 (그림 A3.1 및 그림 A3.2)

A3.2 Grip 인서트의 형상은 사용하는 시험기구에 따라 다르지만 접촉점 간의 거리는 동일.

A3.3 초기 Grip 거리가 올바르게 설정되지 않은 경우 최종 Elongation 계산 오류 발생.

A3.4 초기 Grip 거리가 올바르게 설정되지 않은 경우 필요한 초기 Strain rate 오류 발생.






변경 사항 요약

위원회 D20은 이 표준 사용에 영향을 미치는 마지막 발행 (D882-12) 이후 변경위치를 확인(2018년 8월1일)

(1) 제4절 시험방법 요약 추가

(2) 제4절 추가 후 다음 영역의 번호를 변경.

(3) 7.5절: 두께의 10 % 균일성은 평균 두께를 기준으로 함을 명확히 한다

(4) 9.3절: 보고서 영역에 이미 명시된 바와 같이 시편의 수를 보고한다는 내용의 중복을 삭제.

(5) 11.2절: 횡단 면적을 측정하기 위한 횟수를 Several을 3으로 변경.

(6) 제 12.2 절: 응력과 탄성계수를 계산하는 방법과 일관성을 유지하기 위해 최소 시편과 반대로 시편의 평균

폭을 사용하도록 개정.

(7) 12.3 및 12.6 절: 탄성계수 계산하는 방법과 일관되게 원래의 최소 교차 단면적과 반대로 원래 평균 단면적을

사용하도록 수정.

(8) 14.3.1 및 14.3.2: 재현성 및 반복성을 위해 ASTM D20 보일러 플레이트의 새로운 내용을 사용하여 개정.

(9) “Chart recorder” 라는 용어는 부속서 A1, 그림 A1.1의 NOTE 1 및 부속서 A1, 그림 A1.2의 NOTE 1에서

“Instrument”로 변경.

(10) 해당되는 곳에서 허용되는 용어 제거.

