ISO 17340:2014

Metallic materials — Ductility testing — High speed compression test for porous and cellular metals

ISO 17340:2014 specifies methods for high speed compression testing, at room temperature, of porous and cellular metals having a porosity of 50 % or more. The speed range applicable to this test method is 0,1 m/s to 100 m/s (or 1 s−1 to 103 s−1 in terms of the initial strain rate when the specimen height is 100 mm).

Matériaux métalliques — Essais de ductilité — Essai de compression à haute vitesse des métaux poreux et cellulaires

L'ISO 17340:2014 spécifie des méthodes pour les essais de compression à vitesse élevée, à température ambiante, des métaux poreux et cellulaires présentant une porosité de 50 % ou plus. La gamme de vitesses applicable à la présente méthode d'essai est de 0,1 m/s à 100 m/s (ou 1 s-1 à 103 s-1 en termes de vitesse de déformation initiale lorsque la hauteur de l'éprouvette est 100 mm).

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 05-May-2014
• Withdrawal Date: 05-May-2014
• ICS: 77.040.10 - Mechanical testing of metals
• Technical Committee: ISO/TC 164/SC 2 - Ductility testing
• Drafting Committee: ISO/TC 164/SC 2 - Ductility testing
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 27-May-2020

Relations

• Revised: ISO 17340:2020 - Metallic materials — Ductility testing — High speed compression test for porous and cellular metals
• Effective Date: 23-Apr-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17340
First edition
2014-05-01
Metallic materials — Ductility testing
— High speed compression test for
porous and cellular metals
Matériaux métalliques — Essais de ductilité — Essai de compression
à haute vitesse des métaux poreux et cellulaires
Reference number
ISO 17340:2014(E)
©
ISO 2014

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ISO 17340:2014(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 17340:2014(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Testing machine . 2
5.1 Type of testing machine . 2
5.2 Drop weight impact testing machine . 2
5.3 Servo-type high-speed compression testing machine . 4
6 Test piece . 4
6.1 Preparation of test piece . 4
6.2 Shape and dimensions of the test piece . 5
7 Drop weight impact test . 6
7.1 Preparation . 6
7.2 Test . 8
8 Servo-type high-speed compression test . 8
8.1 Preparation . 8
8.2 Test . 8
9 Calculations. 9
9.1 Compressive strain . 9
9.2 Compressive stress . 9
9.3 Compressive stress-strain curve . 9
9.4 Plateau stress (σ ) . 9
pl
9.5 Plateau end . 9
9.6 Plateau end strain (e ) .10
ple
9.7 Energy absorption.10
10 Test report .12
Annex A (informative) Filtering of the measurement data .13
Bibliography .16
© ISO 2014 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17340:2014(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee
SC 2, Ductility testing.
iv © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 17340:2014(E)

Introduction
Porous and cellular metals have attractive properties due to their unique cell morphology. When they are
used as impact energy absorbing components in automotive structures, knowledge of their high-speed
compressive properties is necessary for industrial design. The high-speed compressive deformation
behaviour of porous and cellular metals is quite different from their static compressive properties.
Testing methods for static compressive deformation are, therefore, insufficient for characterization
of high-speed compressive deformation. Standardization of a testing method for the high-speed
compressive behaviour of porous and cellular metals is required.
© ISO 2014 – All rights reserved v

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17340:2014(E)
Metallic materials — Ductility testing — High speed
compression test for porous and cellular metals
1 Scope
This International Standard specifies methods for high speed compression testing, at room temperature,
of porous and cellular metals having a porosity of 50 % or more. The speed range applicable to this test
−1 3 −1
method is 0,1 m/s to 100 m/s (or 1 s to 10 s in terms of the initial strain rate when the specimen
height is 100 mm).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 376, Metallic materials — Calibration of force-proving instruments used for the verification of uniaxial
testing machines
ISO 7500-1, Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression
testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system
ISO 13314, Mechanical testing of metals — Ductility testing — Compression test for porous and cellular
metals
ISO 80000-1, Quantities and units — Part 1: General
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13314 and the following apply.
3.1
test speed
movement speed of the pressing jig, which applies the compressive force to the test piece, when the
pressing jig contacts the test piece
3.2
initial strain rate
value derived by dividing the test speed by the initial height of the test piece
3.3
sampling frequency
frequency used to sample the measurement data per unit time
3.4
drop height
initial distance between the pressure application plane of the pressing jig and the top surface of the test
piece in the drop weight impact testing machine
3.5
approach length
initial distance between the pressure application plane of the pressing jig and the top surface of the test
piece in the servo-type high-speed compression testing machine
© ISO 2014 – All rights reserved 1

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ISO 17340:2014(E)

4 Principle
This test consists of applying an impact force at test speeds between 0,1 m/s and 100 m/s to porous
and cellular metals and measuring the compressive force and displacement for evaluation of their high-
speed compressive deformation characteristics, such as plateau stress and energy absorption. Test
methods that apply high-speed compressive forces to porous and cellular metals are the drop weight
impact test and the servo-type high-speed compression test.
The drop weight impact test applies the compressive force by dropping a weight from a specified height.
The test speed is controlled by the drop height. Due attention should be paid to the fact that the weight
will be decelerated during the period of compressive deformation. When the drop height necessary
to reach the specified test speed cannot be obtained, application of an initial velocity to the weight is
possible.
The servo-type high-speed compression test applies the compressive force using a hydraulic or electric
high-speed servo mechanism. The test speed is changed by the servo control. The drive unit shall be
capable of following the test speed.
5 Testing machine
5.1 Type of testing machine
The testing machines to be used for high-speed compression testing of porous and cellular metals are
the drop weight impact testing machine and the servo-type high speed compression testing machine.
5.2 Drop weight impact testing machine
5.2.1 General
An example of the basic composition of the drop weight impact testing machine is shown in Figure 1.
The drop weight impact testing machine consists of a weight, guide frame, pressing jig, load cell,
displacement sensor, and absorber, as described below.
5.2.2 Weight
The weight shall drop vertically along the guide frame and shall be capable of applying the compressive
force to the test piece.
The weight shall not be deformed by the impact when dropped and it should be possible to change the
mass freely.
5.2.3 Pressing jig
The pressing jigs are located above and below the test piece and are used to apply the compressive
force to the test piece. The pressing jig shall be of a construction such that it does not deform due to the
compressive force, allowing correct transmission of the compressive force in the axial direction and
preventing the action of forces, such as bending stress, etc., other than the compressive force on the test
piece.
The area of the pressing surfaces shall be sufficiently large to ensure an even application of the
compressive force over the entire end surface of the test piece until compressive deformation is complete.
The pressing surfaces shall be polished flat and installed in such a manner that the centre of the planes
is aligned with the centre line of the testing machine and the planes are parallel to each other.
2 © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 17340:2014(E)

5.2.4 Load cell
The load cell shall be capable of measuring the compressive force acting on the test piece. For calibration
of the load cell, ISO 376 shall be taken into consideration.
The resonant frequency and stiffness of the load cell shall be sufficiently high and the compressive force
shall be measured to an accuracy of ±1 %.
1
2
8
3
5
2
6
4
7
Key
1 weight
2 pressing jig
3 drop height
4 displacement sensor
5 test piece
6 load cell
7 absorber
8 guide frame
Figure 1 — Schematic of a drop weight impact testing machine
© ISO 2014 – All rights reserved 3

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ISO 17340:2014(E)

5.2.5 Displacement sensor
The displacement sensor sh
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 17340
ISO/TC 164/SC 2 Secretariat: JISC
Voting begins on Voting terminates on

2013-01-05 2013-04-05
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION  •  МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ  •  ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION


Metallic materials — Ductility testing — High speed
compression test for porous and cellular metals
Essais mécaniques des métaux — Essais de ductilité — Essai de compression à haute vitesse des métaux
poreux et cellulaires

ICS 77.040.10









To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.



THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
©  International Organization for Standardization, 2012

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ISO/DIS 17340

Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
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Violators may be prosecuted.

ii © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO/DIS 17340

Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Principle .1
4 Terms and definitions .1
5 Testing machine .2
5.1 Type of testing machine .2
5.2 Drop weight impact testing machine.2
5.2.1 Weight.2
5.2.2 Pressing jig .2
5.2.3 Load cell .3
5.2.4 Displacement sensor .4
5.2.5 Absorber.4
5.3 Servo-type high speed compression testing machine.4
5.3.1 Pressing jig .4
5.3.2 Load cell .4
5.3.3 Displacement sensor .4
5.3.4 Rupture pin .4
5.3.5 Stopper .5
6 Test piece .5
6.1 Preparation of test piece.5
6.2 Shape and dimensions of test piece .6
7 Drop weight impact test.7
7.1 Preparation.7
7.2 Test .8
8 Servo-type high speed compression test.8
8.1 Preparation.8
8.2 Test .9
9 Calculations .9
9.1 Compressive strain .9
9.2 Compressive stress .10
9.3 Compressive stress – strain curve.10
9.4 Plateau stress (σ ) .10
pl
9.5 Plateau end .10
9.6 Plateau end strain (e ) .10
ple
9.7 Energy absorption.10
10 Test report.11
Annex A (Informative) Filtering of the measurement data .13
A.1 General .13
A.2 Filtering .13
A.3 Frequency characteristics of the filter .13
Bibliography.15

© ISO 2002 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 17340

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO nnn-n was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals, Subcommittee
SC 2, Ductility testing.
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (ISO nnn-n:19xx), [clause(s) /
subclause(s) / table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.

iv © ISO 2002 – All rights reserved

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ISO/DIS 17340

Introduction
Porous and cellular metals have attractive properties due to their unique cell morphology. When they are used
as impact energy absorbing components in automotive machines, knowledge of their high speed compressive
properties is necessary for industrial design. The high speed compressive deformation behavior of porous and
cellular metals is quite different from their static compressive properties. Testing methods for static
compressive deformation are, therefore, insufficient for characterization of high speed compressive
deformation. Standardization of a testing method for the high speed compressive behavior of porous and
cellular metals is required.

© ISO 2002 – All rights reserved v

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 17340

Metallic materials — Ductility testing — High speed
compression test for porous and cellular metals
1 Scope
This standard specifies methods for high speed compression testing, at room temperature, of porous and
cellular metals having a porosity of 50 % or more. The speed range applicable to this test method shall be 0,1
-1 3 -1
m/s to 100 m/s (or 1 s to 10 s in terms of the initial strain rate when the specimen height is 100 mm).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 376, Metallic materials – Calibration of force - proving instruments used for the verification of uniaxial
testing machines
ISO 717-1, Rounding rules related to single number ratings and single number quantities
ISO 7500-1, Metallic materials – Verification of static uniaxial testing machines -- Part 1: Tension/compression
testing machines -- Verification and calibration of the force-measuring system
ISO 13314, Mechanical testing of metals – Ductility testing - Compression test for porous and cellular metals
3 Principle
This test consists of applying an impact force at test speeds between 0,1 m/s and 100 m/s to porous or
cellular metals and measuring the compressive force and displacement for evaluation of their high-speed
compressive deformation characteristics, such as plateau stress and energy absorption. Test methods that
apply high speed compressive forces to porous and cellular metals are the drop weight impact test and servo-
type high speed compression tests.
The drop weight impact test applies the compressive force by dropping a weight from a specified height. The
test speed is controlled by the drop height. Due attention should be paid to the fact that the weight will be
decelerated during the period of compressive deformation. When the drop height necessary to reach the
specified test speed cannot be not obtained, application of an initial velocity to the weight is possible.
The servo-type high speed compression test applies the compressive force by a hydraulic or electric high
speed servo mechanism. The test speed is changed by the servo control. The drive unit must be capable of
following the test speed.
4 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13314 and the following apply.
© ISO 2002 – All rights reserved 1

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ISO/DIS 17340

4.1
test speed
movement speed of the pressing jig, which applies the compressive force to the test piece, when the pressing
jig contacts the test piece
4.2
initial strain rate
value derived by dividing the test speed by the initial height of the test piece
4.3
sampling frequency
frequency used to sample the measurement data per unit time
4.4
drop height
initial distance between the pressure application plane of the pressing jig and the top surface of the test piece
in the drop weight impact testing machine
4.5
approach length
initial distance between the pressure application plane of the pressing jig and the top surface of the test piece
in the servo-type high speed compression testing machine
5 Testing machine
5.1 Type of testing machine
The testing machines to be used for high speed compression testing of porous and cellular metals are the
drop weight impact testing machine and the servo-type high speed compression testing machine.
5.2 Drop weight impact testing machine
An example of the basic composition of the drop weight impact testing machine is shown in Figure 1.
The drop weight impact testing machine consists of a weight, guide frame, pressing jig, load cell,
displacement sensor, and absorber, as described below:
5.2.1 Weight
The weight shall drop vertically along the guide frame and shall be capable of applying the compressive force
to the test piece.
The weight shall not be deformed by the impact when dropped and it should be possible to change the mass
freely.
5.2.2 Pressing jig
The pressing jigs are located above and below the test piece and are used to apply the compressive force to
the test piece. The pressing jig shall be of a construction such that it does not deform due to the compressive
force, allowing correct transmission of the compressive force in the axial direction and preventing the action of
the forces, such as bending stress, etc., other than the compressive force on the test piece.
The area of the pressing surfaces shall be sufficiently large to ensure an even application of the compressive
force over the entire end surface of the test piece until compressive deformation is complete.
The pressing surfaces shall be polished flat and installed in such a manner that the center of the planes is
aligned with the center line of the
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17340
Première édition
2014-05-01
Matériaux métalliques — Essais de
ductilité — Essai de compression à
haute vitesse des métaux poreux et
cellulaires
Metallic materials — Ductility testing — High speed compression test
for porous and cellular metals
Numéro de référence
ISO 17340:2014(F)
©
ISO 2014

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ISO 17340:2014(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
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ISO copyright office
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 17340:2014(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Machine d’essai . 2
5.1 Type de machine d’essai . 2
5.2 Machine d’essai de choc à chute de masse . 2
5.3 Machine d’essai de compression à vitesse élevée de type avec asservissement . 4
6 Éprouvette . 6
6.1 Préparation de l’éprouvette . 6
6.2 Forme et dimensions de l’éprouvette . 6
7 Essai de choc avec chute de masse . 7
7.1 Préparation . 7
7.2 Essai . 9
8 Essai de compression à vitesse élevée de type avec asservissement .9
8.1 Préparation . 9
8.2 Essai . 9
9 Calculs .10
9.1 Déformation de compression .10
9.2 Contrainte de compression .10
9.3 Courbe contrainte de compression .
déformation de compression .10
9.4 Contrainte du plateau (σ ) .10
pl
9.5 Fin du plateau .11
9.6 Déformation à la fin du plateau (e ) .11
ple
9.7 Absorption d’énergie .11
10 Rapport d’essai .13
Annexe A (informative) Filtrage des données de mesure .14
Bibliographie .17
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17340:2014(F)

Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 2, Essais de ductilité.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 17340:2014(F)

Introduction
Les métaux poreux et cellulaires présentent des caractéristiques attractives du fait de leur morphologie
cellulaire unique. Lorsqu’ils sont utilisés comme éléments d’absorption de l’énergie de choc dans les
structures d’automobiles, la connaissance de leurs caractéristiques de compression à vitesse élevée est
nécessaire pour la conception industrielle. Le comportement à la déformation de compression à vitesse
élevée des métaux poreux et cellulaires est tout à fait différent de leurs caractéristiques statiques en
compression. Les méthodes d’essais pour la déformation en compression statique sont, donc, insuffisantes
pour la caractérisation de la déformation en compression à vitesse élevée. La normalisation d’une
méthode d’essai pour le comportement à la déformation en compression à vitesse élevée des métaux
poreux et cellulaires est nécessaire.
© ISO 2014 – Tous droits réservés v

---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 17340:2014(F)
Matériaux métalliques — Essais de ductilité — Essai
de compression à haute vitesse des métaux poreux et
cellulaires
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour les essais de compression à vitesse élevée,
à température ambiante, des métaux poreux et cellulaires présentant une porosité de 50 % ou plus. La
-1 3 -1
gamme de vitesses applicable à la présente méthode d’essai est de 0,1 m/s à 100 m/s (ou 1 s à 10 s en
termes de vitesse de déformation initiale lorsque la hauteur de l’éprouvette est 100 mm).
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 376, Matériaux métalliques — Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la vérification
des machines d’essais uniaxiaux
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux — Partie 1:
Machines d’essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de force
ISO 13314, Essais mécaniques des métaux — Essais de ductilité — Essai de compression des métaux poreux
et cellulaires
ISO 80000-1, Grandeurs et unités — Partie 1: Généralités
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13314 ainsi que les
termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
vitesse d’essai
vitesse de déplacement du vérin de compression qui applique la force de compression à l’éprouvette,
lorsque le vérin de compression est au contact de l’éprouvette
3.2
vitesse de déformation initiale
valeur déduite en divisant la vitesse d’essai par la hauteur initiale de l’éprouvette
3.3
fréquence d’échantillonnage
fréquence utilisée pour échantillonner les données de mesure par unité de temps
3.4
hauteur de chute
distance initiale entre le plan d’application de la pression du vérin de compression et la surface supérieure
de l’éprouvette dans la machine d’essai de choc à chute de masse
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1

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ISO 17340:2014(F)

3.5
longueur d’approche
distance initiale entre le plan d’application de la pression du vérin de compression et la surface supérieure
de l’éprouvette dans la machine d’essai de compression de type avec asservissement
4 Principe
Le présent essai consiste à appliquer une force d’impact à des vitesses d’essai entre 0,1 m/s et 100 m/s à
des métaux poreux ou cellulaires et à mesurer le déplacement et la force en compression, pour l’évaluation
de leurs caractéristiques de déformation en compression à vitesse élevée, telles que la contrainte au
niveau du plateau et l’énergie absorbée. Des méthodes d’essais qui appliquent des forces de compression
à vitesse élevée aux métaux poreux et cellulaires sont l’essai de choc avec chute de masse et l’essai de
compression à vitesse élevée de type avec asservissement.
L’essai de choc avec chute de masse applique la force de compression par la chute d’une masse d’une
hauteur spécifiée. La vitesse d’essai est contrôlée par la hauteur de chute. Il convient de prêter attention
au fait que la masse sera décélérée pendant la période de déformation de compression. Lorsque la hauteur
de chute nécessaire pour atteindre la vitesse d’essai spécifiée ne peut pas être obtenue, l’application
d’une vitesse initiale à la masse est possible.
L’essai de compression à vitesse élevée de type avec asservissement applique la force de compression
par un mécanisme servo-hydraulique ou servo-électrique à vitesse élevée. La vitesse d’essai est modifiée
par le servo-contrôle. L’unité de pilotage doit être capable de suivre la vitesse d’essai.
5 Machine d’essai
5.1 Type de machine d’essai
Les machines d’essai à utiliser pour les essais de compression à vitesse élevée des métaux poreux et
cellulaires sont les machines d’essai de choc à chute de masse et les machines d’essai de compression de
type avec asservissement.
5.2 Machine d’essai de choc à chute de masse
5.2.1 Généralités
Un exemple de composition de base de machine d’essai de choc à chute de masse est illustré à la Figure 1.
La machine d’essai de choc à chute de masse consiste en une masse, un bâti-guide, un vérin de compression,
une cellule de mesure de la force, un capteur de déplacement et un dispositif d’absorption, tel que décrit
ci-après.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés

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1
2
8
3
5
2
6
4
7
Légende
1 masse
2 vérin de compression
3 hauteur de chute
4 capteur de déplacement
5 éprouvette
6 cellule de mesure de la force
7 dispositif d’absorption
8 bâti-guide
Figure 1 — Schéma de la machine d’essai de choc à chute de masse
5.2.2 Masse
La masse doit tomber verticalement le long du bâti-guide et doit être capable d’appliquer la force de
compression à l’éprouvette.
La masse ne doit pas être déformée par l’impact lors de la chute et il convient que le changement de la
masse soit possible librement.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3

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5.2.3 Vérin de compression
Les vérins de compression sont placés au dessus et au dessous de l’éprouvette et sont utilisés pour
appliquer la force de compression à l’éprouvette. Le vérin de compression doit être construit de façon
à ne pas se déformer sous l’effet de la force de compression, permettant une transmission correcte de
la force de compression dans la direction axiale et évitant l’action de forces, telles que contrainte de
flexion, etc., autres que la force de compression sur l’éprouvette.
L’aire des surfaces d’appui doit être suffisamment grande pour assurer une application uniforme de la
force de compression sur la totalité de la surface d’extrémité de l’éprouvette jusqu’à ce que la déformation
de compression soit complète.
Les surfaces d’appui doivent être polies, planes et positionnées de façon à ce que le centre des plans soit
aligné avec l’axe central de la machine d’essai et que les plans soient parallèles entre eux.
5.2.4 Cellule de mesure de la force
La cellule de mesure de la force doit être capable de mesurer la force de compression s’exerçant sur
l’éprouvette. Pour l’étalonnage de la cellule de mesure de la force, on doit tenir compte de l’ISO 376.
La fréquence de résonance et la rigidité de la cellule de mesure de la force doivent être suffisamment
élevées et la force de compression doit être mesurée avec une exactitude de ± 1 %.
5.2.5 Capteur de déplacement
Le capteur de déplacement doit être capable de mesurer le déplacement de la masse tombante pendant
les essais et doit être d’un type sans contact pour éviter les effets d’inertie.
La vitesse de réponse du capteur de déplacement doit être supérieure à la vitesse d’essai. Un mesurage
avec des capteurs de déplacement de type laser, des capteurs de déplacement optiques, etc. avec une
exactitude élevée est recommandé.
5.2.6 Dispositif d’absorption
Le dispositif d’absorption doit être capable d’arrêter la masse et d’éviter qu’elle endommage la cellule de
mesure de la force après avoir soumis l’éprouvette à la compression correspondant à la hauteur spécifiée.
5.3 Machine d’essai de compression à vitesse élevée de type avec asservissement
5.3.1 Généralités
Parmi les machines d’essai de compression de type avec asservissement, la composition de base de la
machine d’essai de compre
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 17340
ISO/TC 164/SC 2 Secrétariat: DIN
Début de vote Vote clos le

2013-01-05 2013-04-05
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION  •  МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ  •  ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION


Essais mécaniques des métaux — Essais de ductilité — Essai
de compression à haute vitesse des métaux poreux et
cellulaires
Metallic materials — Ductility testing — High speed compression test for porous and cellular metals

ICS 77.040.10







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secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
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To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
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OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
©  Organisation Internationale de Normalisation, 2013

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ISO/DIS 17340


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Les contrevenants pourront être poursuivis.

ii © ISO 2013 – Tous droits réservés

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ISO/DIS 17340

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Principe.1
4 Termes et définitions .2
5 Machine d’essai.2
5.1 Type de machine d’essai .2
5.2 Machine d’essai de choc à chute de masse .2
5.2.1 Masse.3
5.2.2 Vérin de compression .4
5.2.3 Cellule de mesure de la force.4
5.2.4 Capteur de déplacement.4
5.2.5 Dispositif d’absorption .4
5.3 Machine d’essai de compression de type avec asservissement .4
5.3.1 Vérin de compression .4
5.3.2 Cellule de mesure de la force.4
5.3.3 Capteur de déplacement.4
5.3.4 Goupille de rupture .5
5.3.5 Dispositif d’arrêt.5
6 Éprouvette.5
6.1 Préparation de l’éprouvette.5
6.2 Forme et dimensions de l’éprouvette.6
7 Essai de choc avec chute de masse .7
7.1 Préparation.7
7.2 Essai.8
8 Essai de compression à vitesse élevée de type avec asservissement .9
8.1 Préparation.9
8.2 Essai.9
9 Calculs.10
9.1 Déformation de compression.10
9.2 Contrainte de compression.10
9.3 Courbe contrainte de compression – déformation de compression .10
9.4 Contrainte du plateau (σ ) .10
pl
9.5 Fin du plateau .11
9.6 Déformation à la fin du plateau (e ).11
ple
9.7 Absorption d’énergie .11
10 Rapport d’essai.12
Annexe A (informative) Filtrage des données de mesure.14
A.1 Généralités.14
A.2 Filtrage.14
A.3 Caractéristiques de fréquence du filtre.14
Bibliographie.16

© ISO 2012 – Tous droits réservés iii

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ISO/DIS 17340

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 17340 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des matériaux
métalliques, sous-comité SC 2, Essais de ductilité.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO/DIS 17340

Introduction
Les métaux poreux et cellulaires présentent des caractéristiques attractives du fait de leur morphologie
cellulaire unique. Lorsqu’ils sont utilises comme éléments d’absorption de l’énergie de choc dans les
automobiles, la connaissance de leurs caractéristiques de compression à vitesse élevée est nécessaire pour
la conception industrielle. Le comportement à la déformation de compression à vitesse élevée des métaux
poreux et cellulaires est tout à fait différent de leurs caractéristiques statiques en compression. Les méthodes
d’essais pour la déformation de compression statique sont, donc, insuffisantes pour la caractérisation de la
déformation de compression à vitesse élevée. La normalisation d’une méthode d’essai pour le comportement
à la déformation de compression à vitesse élevée des métaux poreux et cellulaires est requise.

© ISO 2012 – Tous droits réservés v

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 17340

Matériaux métalliques — Essais de ductilité — Essai de
compression à vitesse élevée sur métaux poreux et cellulaires
1 Domaine d'application
La présente norme spécifie des méthodes pour les essais de compression à vitesse élevée, à température
ambiante, des métaux poreux et cellulaires présentant une porosité de 50 % ou plus. La gamme de vitesses
-1 3 -1
applicable à la présente méthode d’essai doit être de 0,1 m/s à 100 m/s (ou 1 s à 10 s en termes de
vitesse de déformation initiale lorsque la hauteur de l’éprouvette est 100 mm).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 376, Matériaux métalliques - Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la vérification
des machines d'essais uniaxiaux
ISO 717-1, Rounding rules related to single number ratings and single number quantities
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux — Partie 1:
Machines d'essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de force
ISO 13314, Essais mécaniques des métaux - Essais de ductilité - Essai de compression des métaux poreux
et cellulaires
3 Principe
Le présent essai consiste à appliquer une force d’impact à des vitesses d’essai entre 0,1 m/s et 100 m/s à des
métaux poreux ou cellulaires et à mesurer le déplacement et la force en compression, pour l’évaluation de
leurs caractéristiques de déformation de compression à vitesse élevée, telles que la contrainte au niveau du
plateau et l’énergie absorbée. Des méthodes d’essais qui appliquent des forces de compression à vitesse
élevée aux métaux poreux et cellulaires sont l’essai de choc avec chute de masse et les essais de
compression à vitesse élevée de type avec asservissement.
L’essai de choc avec chute de masse applique la force de compression par la chute d’une masse d’une
hauteur spécifiée. La vitesse d’essai est contrôlée par la hauteur de chute. Il convient de prêter attention au
fait que la masse sera décélérée pendant la période de déformation de compression. Lorsque la hauteur de
chute nécessaire pour atteindre la vitesse d’essai spécifiée ne peut pas être obtenue, l’application d’une
vitesse initiale à la masse est possible.
L’essai de compression à vitesse élevée de type avec asservissement applique la force de compression force
par un mécanisme servo-hydraulique ou servo-électrique à vitesse élevée. La vitesse d’essai est modifiée par
servo-contrôle. L’unité de pilotage doit être capable de suivre la vitesse d’essai.
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ISO/DIS 17340

4 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13314 ainsi que les
suivants s'appliquent.
4.1
vitesse d’essai
vitesse de déplacement du vérin de compression, qui applique la force de compression à l’éprouvette, lorsque
le vérin de compression est au contact de l’éprouvette
4.2
vitesse de déformation initiale
valeur déduite en divisant la vitesse d’essai par la hauteur initiale de l’éprouvette
4.3
fréquence d’échantillonnage
fréquence utilisé pour échantillonner les données de mesure par unité de temps
4.4
hauteur de chute
distance initiale entre le plan d’application de la pression du vérin de compression et la surface supérieure de
l’éprouvette dans la machine d’essai de choc à chute de masse
4.5
longueur d’approche
distance initiale entre le plan d’application de la pression du vérin de compression et la surface supérieure de
l’éprouvette dans la machine d’essai de compression de type avec asservissement
5 Machine d’essai
5.1 Type de machine d’essai
Les machines d’essais à utiliser for les essais de compression à vitesse élevée des métaux poreux et
cellulaires sont les machines d’essai de choc à chute de masse et les machines d’essai de compression de
type avec asservissement.
5.2 Machine d’essai de choc à chute de masse
Un exemple de composition de base de machine d’essai de choc à chute de masse est illustré à la Figure 1.
La machine d’essai de choc à chute de masse consiste en une masse, un bâti-guide, un vérin de
compression, une cellule de mesure de la force, un capteur de déplacement, et un dispositif d’absorption, tel
que décrit ci-après.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO/DIS 17340

1
2
8
3
5
2
6
4
7

Légende
1 masse
2 vérin de compression
3 hauteur de chute
4 capteur de déplacement
5 éprouvette
6 cellule de mesure de la force
7 dispositif d’absorption
8 bâti-guide
Figure 1 — Schéma de la machine d’essai de choc à chute de masse
5.2.1 Masse
La masse doit tomber verticalement le long du bâti-guide et doit être capable d’appliquer la force de
compression à l’éprouvette.
La masse ne doit pas être déformée par l’impact lors de la chute et il convient que le changement de la masse
soit possible aisément.
© ISO 2012 – Tous droits réservés 3

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ISO/DIS 17340

5.2.2 Vérin de compression
Les vérins de compression sont placés au dessus et au dessous de l’éprouvette et sont utilisés pour appliquer
la force de compression à l’éprouvette. Le vérin de compression doit être construit de façon à ne pas se
déformer sous l’effet de la force de compression, permettant une transmission correcte de la force de
compression dans la direction axiale et évitant l’action de forces, telles que contrainte de flexion, etc., autres
que la force de compression sur l’éprouvette.
L’aire des surfaces d’appui doit être suffisamment grande pour assurer une application uniforme de la force
de compression sur la totalité de la surface d’extrémité de l’éprouvette jusqu’à ce que la déformation de
compression soit complète.
Les surfaces d’appui doivent être polies, planes et positionnées de façon à ce que le centre des plans soit
aligné avec l’axe central du tube de la machine et que les plans soient parallèles entre eux.
5.2.3 Cellule de mesure de la force
La cellule de mesure de la force doit être capable de mesurer la force de compression s’exerçant sur
l’éprouvette. L’étalonnage de la cellule de mesure de la force doit être réalisé conformément à l’ISO 376.
La fréquence de résonance et la rigidité de la cellule de mesure de la force doivent être suffisamment élevées
et la force de compression doit être mesurée avec une exactitude de ± 1 %.
5.2.4 Capteur de déplacement
Le capteur de déplacement doit être capable de mesurer le déplacement de la masse tombante pendant les
essais et doit être d’un type sans contact pour éviter les effets d’in
...