Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 3: Flexural vibration — Resonance-curve method

This document specifies a bending-vibration method based upon resonance curves for determining the flexural complex modulus E*f of homogeneous plastics and the damping properties of laminated plastics intended for acoustic insulation, for example systems consisting of a metal sheet coated with a damping plastic layer, or sandwich systems consisting of two sheet-metal layers with an intermediate plastic layer. For many purposes, it is useful to determine these properties as a function of temperature and frequency.

Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques dynamiques — Partie 3: Vibration en flexion — Méthode en résonance

Le présent document spécifie une méthode de vibration en flexion basée sur les courbes de résonance pour la détermination du module complexe en flexion E*f de plastiques homogènes et des propriétés d’amortissement de plastiques stratifiés spécialement destinés à l’isolation acoustique, par exemple des systèmes consistant en une feuille métallique revêtue d’une couche de plastique amortissant ou des systèmes en sandwichs consistant en deux feuilles métalliques avec une couche intermédiaire en plastique. Pour beaucoup d’usages, il est utile de déterminer ces propriétés en fonction de la température et de la fréquence.

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Publication Date
18-Feb-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
19-Feb-2021
Completion Date
19-Feb-2021
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ISO 6721-3:2021 - Plastics -- Determination of dynamic mechanical properties
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ISO 6721-3:2021 - Plastiques -- Détermination des propriétés mécaniques dynamiques
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ISO/FDIS 6721-3:Version 14-nov-2020 - Plastics -- Determination of dynamic mechanical properties
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6721-3
Second edition
2021-02
Plastics — Determination of dynamic
mechanical properties —
Part 3:
Flexural vibration — Resonance-
curve method
Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques
dynamiques —
Partie 3: Vibration en flexion — Méthode en résonance
Reference number
ISO 6721-3:2021(E)
ISO 2021
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ISO 6721-3:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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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

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ISO copyright office
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ISO 6721-3:2021(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative reference ......................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 1

5 Test apparatus ......................................................................................................................................................................................................... 2

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Clamps or suspension fibres ....................................................................................................................................................... 2

5.3 Exciter and detector ........................................................................................................................................................................... 2

5.4 Temperature-controlled enclosure ....................................................................................................................................... 3

5.5 Gas supply ................................................................................................................................................................................................... 3

5.6 Temperature-measurement device ....................................................................................................................................... 3

5.7 Devices for measuring test specimen dimensions ................................................................................................... 4

6 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Shape and dimensions ...................................................................................................................................................................... 5

6.3 Preparation ................................................................................................................................................................................................ 5

7 Number of test specimens .......................................................................................................................................................................... 5

8 Conditioning .............................................................................................................................................................................................................. 5

9 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 5

9.1 Test atmosphere .................................................................................................................................................................................... 5

9.2 Measurement of specimen cross-section ......................................................................................................................... 5

9.3 Measurement of specimen density ........................................................................................................................................ 5

9.4 Mounting the test specimens and adjustment of the transducers ............................................................. 6

9.4.1 Method A ................................................................................................................................................................................. 6

9.4.2 Method B ................................................................................................................................................................................. 6

9.4.3 Adjustment of the transducers ............................................................................................................................ 6

9.5 Varying the temperature ................................................................................................................................................................ 6

9.6 Varying the frequency ....................................................................................................................................................................... 6

9.7 Recording the resonance curve ................................................................................................................................................ 6

10 Expression of results ........................................................................................................................................................................................ 7

10.1 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 7

10.2 Calculation of flexural storage modulus, E' ....................................................................................................................

f 7

10.3 Calculation of flexural loss factor, tan δ .............................................................................................................................

f 8

10.4 Calculation of flexural loss modulus, E” ............................................................................................................................

f 8

10.5 Plotting the complex modulus as a function of temperature .......................................................................... 8

11 Precision ....................................................................................................................................................................................................................... 8

11.1 Storage modulus .................................................................................................................................................................................... 8

11.2 Loss factor ................................................................................................................................................................................................... 8

11.3 Precision of the methods ................................................................................................................................................................ 9

12 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Interlaboratory testing ......................................................................................................................................10

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................13

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---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6721-3:2021(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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-

chemical properties, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical

Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between

ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6721-3:1994), which has been technically

revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 6721-3:1994/Cor 1:1995.

The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the document has been revised editorially;
— the normative references have been updated;
— the NOTE in Clause 3 has been moved to Clause 4;
— the method of specimen density measurement has been defined.
A list of all parts in the ISO 6721 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6721-3:2021(E)
Plastics — Determination of dynamic mechanical
properties —
Part 3:
Flexural vibration — Resonance-curve method
1 Scope

This document specifies a bending-vibration method based upon resonance curves for determining the

flexural complex modulus E of homogeneous plastics and the damping properties of laminated

plastics intended for acoustic insulation, for example systems consisting of a metal sheet coated with a

damping plastic layer, or sandwich systems consisting of two sheet-metal layers with an intermediate

plastic layer. For many purposes, it is useful to determine these properties as a function of temperature

and frequency.
2 Normative reference

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 1183-1, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion

method, liquid pycnometer method and titration method

ISO 1183-2, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 2: Density

gradient column method

ISO 1183-3, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 3: Gas

pyknometer method

ISO 6721-1, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 1: General principles

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 6721-1 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
4 Principle

A specimen is submitted to forced bending vibrations in the frequency range between about 10 Hz and

1 000 Hz. The resonance curve (see ISO 6721-1) is determined and, from the curve obtained, the flexural

storage modulus E′ is calculated in the range above 0,5 MPa and the loss factor given by tan δ = E″ /E′

f f f
−2 −1

is calculated in the range between about 10 and 10 (see NOTE). The test frequency can be varied by

making measurements at more than one vibrational order. The measurement range for the flexural loss

modulus E″ is determined by that of the loss factor and by the value of the storage modulus.

© ISO 2021 – All rights reserved 1
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ISO 6721-3:2021(E)

The mode of oscillation used is designated oscillation mode III (see ISO 6721-1) and the type of modulus

measured is designated E .

The test is performed on rectangular bars, either mounted vertically with the upper end clamped and

the other end free (method A) or suspended horizontally by fine fibres at vibrational nodes (method B)

(see Figure 1). Method A is suitable for testing specimens of most types of plastic, including relatively

soft materials, whereas method B is particularly suitable for testing rigid (i.e. dimensionally stable)

specimens, for example sheet metal covered by a plastic layer for damping purposes.

NOTE As stated in ISO 6721-1, frequencies derived from resonance curves based on deformation-rate

amplitude measurements are exactly related to dynamic properties. For the recommended range of the loss

factor of this document, i.e. tan δ < 0,1, resonance curves
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6721-3
Deuxième édition
2021-02
Plastiques — Détermination des
propriétés mécaniques dynamiques —
Partie 3:
Vibration en flexion — Méthode en
résonance
Plastics — Determination of dynamic mechanical properties —
Part 3: Flexural vibration — Resonance-curve method
Numéro de référence
ISO 6721-3:2021(F)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6721-3:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 6721-3:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 2

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

5.2 Brides et supports ................................................................................................................................................................................ 2

5.3 Dispositif d’excitation et détecteur ........................................................................................................................................ 2

5.4 Enceinte thermostatée ..................................................................................................................................................................... 3

5.5 Alimentation en gaz ............................................................................................................................................................................ 3

5.6 Dispositif pour le mesurage de la température .......................................................................................................... 3

5.7 Dispositifs pour le mesurage des dimensions des éprouvettes .................................................................... 4

6 Éprouvettes ................................................................................................................................................................................................................ 4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Forme et dimensions ......................................................................................................................................................................... 5

6.3 Préparation ................................................................................................................................................................................................ 5

7 Nombre d'éprouvettes .................................................................................................................................................................................... 5

8 Conditionnement ................................................................................................................................................................................................. 5

9 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 5

9.1 Atmosphère d’essai ............................................................................................................................................................................. 5

9.2 Mesurage de la section transversale de l’éprouvette ............................................................................................. 5

9.3 Mesurage de la masse volumique de l’éprouvette .................................................................................................... 6

9.4 Montage des éprouvettes et réglage des transducteurs ...................................................................................... 6

9.4.1 Méthode A .............................................................................................................................................................................. 6

9.4.2 Méthode B .............................................................................................................................................................................. 6

9.4.3 Réglage des transducteurs ...................................................................................................................................... 6

9.5 Variation de la température ......................................................................................................................................................... 6

9.6 Variation de la fréquence ............................................................................................................................................................... 6

9.7 Enregistrement de la courbe de résonance .................................................................................................................... 6

10 Expression des résultats............................................................................................................................................................................... 7

10.1 Symboles ...................................................................................................................................................................................................... 7

10.2 Calcul du module de conservation en flexion, E’ .......................................................................................................

f 8

10.3 Calcul du facteur de perte en flexion, tan δ ....................................................................................................................

f 8

10.4 Calcul du module de perte en flexion, E” ..........................................................................................................................

f 8

10.5 Tracé du module complexe en fonction de la température .............................................................................. 8

11 Fidélité ............................................................................................................................................................................................................................ 8

11.1 Module de conservation .................................................................................................................................................................. 8

11.2 Facteur de perte ..................................................................................................................................................................................... 9

11.3 Fidélité des méthodes ....................................................................................................................................................................... 9

12 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Essais interlaboratoires .................................................................................................................................10

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................13

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 6721-3:2021(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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5,

Propriétés physicochimiques, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 249, Plastiques, du

Comité européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO

et le CEN (Accord de Vienne).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6721-3:1994), qui a fait l’objet d’une

révision technique. Elle incorpore également le corrigendum technique ISO 6721-3:1994/Cor 1:1995.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— le document a été révisé au niveau éditorial;
— les références normatives ont été mises à jour;
— la NOTE dans l'Article 3 a été déplacée dans l'Article 4;
— la méthode de mesure de la masse volumique de l’éprouvette a été définie.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 6721 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 6721-3:2021(F)
Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques
dynamiques —
Partie 3:
Vibration en flexion — Méthode en résonance
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie une méthode de vibration en flexion basée sur les courbes de résonance

pour la détermination du module complexe en flexion E de plastiques homogènes et des propriétés

d’amortissement de plastiques stratifiés spécialement destinés à l’isolation acoustique, par exemple des

systèmes consistant en une feuille métallique revêtue d’une couche de plastique amortissant ou des

systèmes en sandwichs consistant en deux feuilles métalliques avec une couche intermédiaire en

plastique. Pour beaucoup d’usages, il est utile de déterminer ces propriétés en fonction de la température

et de la fréquence.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences 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 1183-1, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires —

Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage

ISO 1183-2, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non

alvéolaires — Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique

ISO 1183-3, Plastiques — Méthodes pour déterminer la masse volumique des plastiques non alvéolaires —

Partie 3: Méthode utilisant un pycnomètre à gaz

ISO 6721-1, Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques dynamiques — Partie 1: Principes

généraux
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 6721-1 s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
4 Principe

Une éprouvette est soumise à des vibrations en flexion forcées dans un domaine de fréquences compris

entre environ 10 Hz et 1 000 Hz. La courbe de résonance (voir l’ISO 6721-1) est déterminée et, à partir

de la courbe obtenue, le module de conservation en flexion E′ est calculé dans le domaine supérieur

à 0,5 MPa, et le facteur de perte donné par tan δ = E″ /E′ est calculé dans le domaine compris entre

f f
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 6721-3:2021(F)
−2 −1

environ 10 et 10 (voir la NOTE). La fréquence d’essai peut être modifiée et être mesurée à plus d’un

mode de vibration. Le domaine de mesurage pour le module de perte en flexion E″ résulte de celui du

facteur de perte et de la valeur du module de conservation.

Le mode d’oscillation utilisé est désigné par III (voir l’ISO 6721-1) et le type de module mesuré est

désigné E .

L’essai est réalisé à l’aide de barres rectangulaires, soit positionnées verticalement, avec l’extrémité

supérieure bridée et l’extrémité inférieure libre (méthode A), soit supportées horizontalement, à l’aide

de fibres fines, aux nœuds de vibrations (méthode B) (voir la Figure 1). La méthode A convient pour

l’essai d’éprouvettes réalisées dans la plupart des plastiques, y compris des matériaux relativement

mous, alors que la méthode B peut surtout être utilisée pour l’essai d’éprouvettes rigides (c’est-à-dire

dimensionnellement stables), par exemple une feuille métallique recouverte d’une couche de plastique

pour des besoins d’amortissement.

NOTE Comme indiqué dans l’ISO 6721-1, les fréquences découlant des courbes de résonance basées sur les

mesurages d’amplitude de taux de déformation sont reliées de façon exacte aux propriétés dynamiques. Pour le

domaine recommandé du facteur de perte du présent document, c’est-à-dire tan δ < 0,1, les courbes de résonance

basées sur les amplitudes de la déformation sont également reliées aux propriétés dynamiques du matériau.

5 Appareillage
5.1 Généralités

L’appareillage consiste en des dispositifs de bridage (méthode A) ou de support (méthode B) de

l’éprouvette, des dispositifs électroniques (générateur de fréquence et enregistreur) pour l’excitation

de l’éprouvette à des vibrations en flexion forcées et pour le mesurage de la fréquence, ainsi que

de l’amplitude de la vitesse de l’éprouvette. Pour l’excitat
...

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 6721-3
ISO/TC 61/SC 5
Plastics — Determination of dynamic
Secretariat: DIN
mechanical properties —
Voting begins on:
2020-11-18
Part 3:
Voting terminates on:
Flexural vibration — Resonance-
2021-01-13
curve method
Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques
dynamiques —
Partie 3: Vibration en flexion — Méthode en résonance
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
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 SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 6721-3:2020(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 6721-3:2020(E)
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Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative reference ......................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 1

5 Test apparatus ......................................................................................................................................................................................................... 2

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Clamps or suspension fibres ....................................................................................................................................................... 2

5.3 Exciter and detector ........................................................................................................................................................................... 2

5.4 Temperature-controlled enclosure ....................................................................................................................................... 3

5.5 Gas supply ................................................................................................................................................................................................... 3

5.6 Temperature-measurement device ....................................................................................................................................... 3

5.7 Devices for measuring test specimen dimensions ................................................................................................... 4

6 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Shape and dimensions ...................................................................................................................................................................... 5

6.3 Preparation ................................................................................................................................................................................................ 5

7 Number of test specimens .......................................................................................................................................................................... 5

8 Conditioning .............................................................................................................................................................................................................. 5

9 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 5

9.1 Test atmosphere .................................................................................................................................................................................... 5

9.2 Measurement of specimen cross-section ......................................................................................................................... 5

9.3 Measurement of specimen density ........................................................................................................................................ 5

9.4 Mounting the test specimens and adjustment of the transducers ............................................................. 6

9.4.1 Method A ................................................................................................................................................................................. 6

9.4.2 Method B ................................................................................................................................................................................. 6

9.4.3 Adjustment of the transducers ............................................................................................................................ 6

9.5 Varying the temperature ................................................................................................................................................................ 6

9.6 Varying the frequency ....................................................................................................................................................................... 6

9.7 Recording the resonance curve ................................................................................................................................................ 6

10 Expression of results ........................................................................................................................................................................................ 7

10.1 Symbols ......................................................................................................................................................................................................... 7

10.2 Calculation of flexural storage modulus, E' ....................................................................................................................

f 7

10.3 Calculation of flexural loss factor, tan δ .............................................................................................................................

f 8

10.4 Calculation of flexural loss modulus, E” ............................................................................................................................

f 8

10.5 Plotting the complex modulus as a function of temperature .......................................................................... 8

11 Precision ....................................................................................................................................................................................................................... 8

11.1 Storage modulus .................................................................................................................................................................................... 8

11.2 Loss factor ................................................................................................................................................................................................... 8

11.3 Precision of the methods ................................................................................................................................................................ 9

12 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Interlaboratory testing ......................................................................................................................................10

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................13

© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 6721-3:2020(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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-

chemical properties, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical

Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between

ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6721-3:1994), which has been technically

revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 6721-3:1994/Cor 1:1995.

The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the document has been revised editorially;
— the normative references have been updated;
— the NOTE in Clause 3 has been moved to Clause 4;
— the method of specimen density measurement has been defined.
A list of all parts in the ISO 6721 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – All rights reserved
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 6721-3:2020(E)
Plastics — Determination of dynamic mechanical
properties —
Part 3:
Flexural vibration — Resonance-curve method
1 Scope

This document specifies a bending-vibration method based upon resonance curves for determining the

flexural complex modulus E of homogeneous plastics and the damping properties of laminated

plastics intended for acoustic insulation, for example systems consisting of a metal sheet coated with a

damping plastic layer, or sandwich systems consisting of two sheet-metal layers with an intermediate

plastic layer. For many purposes, it is useful to determine these properties as a function of temperature

and frequency.
2 Normative reference

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 1183-1, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion

method, liquid pycnometer method and titration method

ISO 1183-2, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 2: Density

gradient column method

ISO 1183-3, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 3: Gas

pyknometer method

ISO 6721-1, Plastics — Determination of dynamic mechanical properties — Part 1: General principles

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 6721-1 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
4 Principle

A specimen is submitted to forced bending vibrations in the frequency range between about 10 Hz and

1 000 Hz. The resonance curve (see ISO 6721-1) is determined and, from the curve obtained, the flexural

storage modulus E′ is calculated in the range above 0,5 MPa and the loss factor given by tan δ = E″ /E′

f f f
−2 −1

is calculated in the range between about 10 and 10 (see NOTE). The test frequency can be varied by

making measurements at more than one vibrational order. The measurement range for the flexural loss

modulus E″ is determined by that of the loss factor and by the value of the storage modulus.

© ISO 2020 – All rights reserved 1
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ISO/FDIS 6721-3:2020(E)

The mode of oscillation used is designated oscillation mode III (see ISO 6721-1) and the type of modulus

measured is designated E .

The test is performed on rectangular bars, either mounted vertically with the upper end clamped and

the other end free (method A) or suspended horizontally by fine fibres at vibrational nodes (method B)

(see Figure 1). Method A is suitable for testing specimens of most types of plastic, including relatively

soft materials, whereas method B is particularly suitable for testing rigid (i.e. dimensionally stable)

specimens, for example sheet metal covered by a plastic la
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 6721-3
ISO/TC 61/SC 5
Plastiques — Détermination des
Secrétariat: DIN
propriétés mécaniques dynamiques —
Début de vote:
2020-11-18
Partie 3:
Vote clos le:
Vibration en flexion — Méthode en
2021-01-13
résonance
Plastics — Determination of dynamic mechanical properties —
Part 3: Flexural vibration — Resonance-curve method
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 6721-3:2020(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2020
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ISO/FDIS 6721-3:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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CH-1214 Vernier, Genève
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Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 6721-3:2020(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 2

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

5.2 Brides et supports ................................................................................................................................................................................ 2

5.3 Dispositif d’excitation et détecteur ........................................................................................................................................ 2

5.4 Enceinte thermostatée ..................................................................................................................................................................... 3

5.5 Alimentation en gaz ............................................................................................................................................................................ 3

5.6 Dispositif pour le mesurage de la température .......................................................................................................... 3

5.7 Dispositifs pour le mesurage des dimensions des éprouvettes .................................................................... 3

6 Éprouvettes ................................................................................................................................................................................................................ 4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Forme et dimensions ......................................................................................................................................................................... 4

6.3 Préparation ................................................................................................................................................................................................ 5

7 Nombre d'éprouvettes .................................................................................................................................................................................... 5

8 Conditionnement ................................................................................................................................................................................................. 5

9 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 5

9.1 Atmosphère d’essai ............................................................................................................................................................................. 5

9.2 Mesurage de la section transversale de l’éprouvette ............................................................................................. 5

9.3 Mesurage de la masse volumique de l’éprouvette .................................................................................................... 5

9.4 Montage des éprouvettes et réglage des transducteurs ...................................................................................... 5

9.4.1 Méthode A .............................................................................................................................................................................. 5

9.4.2 Méthode B .............................................................................................................................................................................. 5

9.4.3 Réglage des transducteurs ...................................................................................................................................... 6

9.5 Variation de la température ......................................................................................................................................................... 6

9.6 Variation de la fréquence ............................................................................................................................................................... 6

9.7 Enregistrement de la courbe de résonance .................................................................................................................... 6

10 Expression des résultats............................................................................................................................................................................... 7

10.1 Symboles ...................................................................................................................................................................................................... 7

10.2 Calcul du module de conservation en flexion, E’ .......................................................................................................

f 7

10.3 Calcul du facteur de perte en flexion, tan δ ....................................................................................................................

f 8

10.4 Calcul du module de perte en flexion, E” ..........................................................................................................................

f 8

10.5 Tracé du module complexe en fonction de la température .............................................................................. 8

11 Fidélité ............................................................................................................................................................................................................................ 8

11.1 Module de conservation .................................................................................................................................................................. 8

11.2 Facteur de perte ..................................................................................................................................................................................... 9

11.3 Fidélité des méthodes ....................................................................................................................................................................... 9

12 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Essais interlaboratoires .................................................................................................................................10

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................13

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ISO/FDIS 6721-3:2020(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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5,

Propriétés physicochimiques, en collaboration avec le Comité Européen de Normalisation (CEN), comité

technique CEN/TC 249, Plastiques, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le

CEN (Accord de Vienne).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6721-3:1994), qui a fait l’objet d’une

révision technique. Elle incorpore également le corrigendum technique ISO 6721-3:1994/Cor 1:1995.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— le document a été révisé au niveau éditorial;
— les références normatives ont été mises à jour;
— la NOTE dans l'Article 3 a été déplacée dans l'Article 4;
— la méthode de mesure de la masse volumique de l’éprouvette a été définie.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 6721 est disponible sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 6721-3:2020(F)
Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques
dynamiques —
Partie 3:
Vibration en flexion — Méthode en résonance
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie une méthode de vibration en flexion basée sur les courbes de résonance

pour la détermination du module complexe en flexion E de plastiques homogènes et des propriétés

d’amortissement de plastiques stratifiés spécialement destinés à l’isolation acoustique, par exemple des

systèmes consistant en une feuille métallique revêtue d’une couche de plastique amortissant ou des

systèmes en sandwichs consistant en deux feuilles métalliques avec une couche intermédiaire en

plastique. Pour beaucoup d’usages, il est utile de déterminer ces propriétés en fonction de la température

et de la fréquence.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences 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 1183-1, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires —

Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage

ISO 1183-2, Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non

alvéolaires — Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique

ISO 1183-3, Plastiques — Méthodes pour déterminer la masse volumique des plastiques non alvéolaires —

Partie 3: Méthode utilisant un pycnomètre à gaz

ISO 6721-1, Plastiques — Détermination des propriétés mécaniques dynamiques — Partie 1: Principes

généraux
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 6721-1 s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
4 Principe

Une éprouvette est soumise à des vibrations en flexion forcées dans un domaine de fréquences compris

entre environ 10 Hz et 1 000 Hz. La courbe de résonance (voir l’ISO 6721-1) est déterminée et, à partir

de la courbe obtenue, le module de conservation en flexion E′ est calculé dans le domaine supérieur

à 0,5 MPa, et le facteur de perte donné par tan δ = E″ /E′ est calculé dans le domaine compris entre

f f
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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ISO/FDIS 6721-3:2020(F)
−2 −1

environ 10 et 10 (voir la NOTE). La fréquence d’essai peut être modifiée et être mesurée à plus d’un

mode de vibration. Le domaine de mesurage pour le module de perte en flexion E″ résulte de celui du

facteur de perte et de la valeur du module de conservation.

Le mode d’oscillation utilisé est désigné par III (voir l’ISO 6721-1) et le type de module mesuré est

désigné E .

L’essai est réalisé à l’aide de barres rectangulaires, soit positionnées verticalement, avec l’extrémité

supérieure bridée et l’extrémité inférieure libre (méthode A), soit supportées horizontalement, à l’aide

de fibres fines, aux nœuds de vibrations (méthode B) (voir la Figure 1). La méthode A convient pour

l’essai d’éprouvettes réalisées dans la plupart des plastiques, y compris des matériaux relativement

mous, alors que la méthode B peut surtout être utilisée pour l’essai d’éprouvettes rigides (c’est-à-dire

dimensionnellement stables), par exemple une feuille métallique recouverte d’une couche de plastique

pour des besoins d’amortissement.

NOTE Comme indiqué dans l’ISO 6721-1, les fréquences découlant des courbes de résonance basées sur les

mesurages d’amplitude de taux de déformation sont reliées de façon exacte aux propriétés dynamiques. Pour le

domaine recommandé du facteur de perte du présent document, c’est-à-dire tan δ < 0,1, les courbes de résonance

basées sur les amplitudes de la déformation sont également reliées aux propriétés dynamiques du matériau.

5 Appareillage
5.1 Généralités
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.