ISO 1099:1975
(Main)Metals — Axial load fatigue testing
Metals — Axial load fatigue testing
The tests are made to determine fatigue properties. Theys are carried out at room temperature, in air, the loading applied to the test piece being along the longitudinal axis passing through the centroid of each croll-section. ISO 1099 describes form, preparation and testing of test pieces. Does not cover component testing and testing on very thin test pieces.
Métaux — Essais de fatigue par charge axiale
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INTERNATIONAL STANDARD
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION *ME-X,Ill ’HAPOfiHAJl OPI-AHM3AUMR i-l0 CTAHAAPTM3AUMM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Metals - Axial load fatigue testing
Metaux - Essais de fatigue par Charge axiale
First edition - 1975-11-01
UDC 669 : 620.178.3 Ref. No. ISO 10994975 (E)
Descriptors : tests, axial stress, fatigue tests.
Price based on 5 pages
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FOREWORD
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national Standards institutes (ISO Member Bodies). The work of developing
International Standards is carried out through ISO Technicai Committees. Every
Member Body interested in a subject for which a Technical Committee has been set
up 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.
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the ISO Council.
Prior to 1972, the results of the work of the Technical Committees were published
as ISO Recommendations; these documents are now in the process of being
transformed into International Standards. As part of this process, Technical
Committee ISO/TC 17 has reviewed ISO Recommendation R 1099 and found it
technically suitable for transformation. International Standard ISO 1099 therefore
replaces ISO Recommendation R 1099-1969 to which it is technically identical.
ISO Recommendation R 1099 was approved by the Member Bodies of the
following countries :
Romania
Australia India
South Africa, Rep. of
Brazil Israel
Canada Italy Spain
Switzerland
Colombia Japan
Czechoslovakia Korea, Rep. of Thailand
Denmark Netherlands Turkey
Finland Norway United Kingdom
Germany Peru U.S.A.
Hungary Poland U.S.S.R.
The Member Bodies of the following countries expressed disapproval of the
Recommendation on technical grounds :
Belgium”
France
New Zealand” *
Sweden *
Subsequently, this Member Body approved the Recommendation.
Subsequently, this Member Body abstained from voting.
No Member Body disapproved the transformation of lSO/R 1099 into an
International Standard.
0 International Organkation for Standardkation, 1975 l
Printed in Switzerland
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ISO 10994975 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Metals - Axial load fatigue testina
1 SCOPE
Definition
Symbol
This I nternational Standard specif ies the conditions for
carrying out axial load fatigue tests on test pieces without
D Diameter of the gripped ends of the test piece
deli berately introduced stress concentrations. The tests are
if plain, or Overall diameter of the
carried out at room temperature, in air, the loading applied
threaded ends
to the test piece being along the longitudinal axis passing
d Diameter of the test piece where the stress
through the centroid of each Cross-section.
is a maximum
Parallel length
Lc
While the form, preparation and testing of test pieces of
circular and rectangular Cross-sect ion are described,
r Radius’ ) at the ends of the test section which
component testing and other specialized forms of test are
Starts the transition from the test
not included in this International Standard. Tests on very diameter d or test width b to the diameter D
or width B of the gripped ends; or the
thin test pieces of rectangular Cross-section are not covered
continuous radius between the gripped ends of
by this International Standard.
the test piece
Results of fatigue tests may be affected by atmospheric
Thickness of test section of test pieces of
a
conditions, and where controlled conditions are required,
rectangu lar Cross-section
sub-clause 2.1 of ISO/R 554 applies.
b Width of test pieces of rectangular
Cross-section where the stress is a maximum
2 FIELD OF APPLICATION
B Width of test pieces of rectangular
Cross-section at the gripped ends
Tests are made to determine fatigue properties such as the
S/N curve described in lSO/R 373.
Further Symbols and definitions relating to fatigue testing
are given in ISO/R 373.
3 REFERENCES
ISO/R 373, General principles for fatigue testing of metals.
I SO/ R 554, Standard atmospheres for conditioning and/or
testing - Standard re ference a tmosphere - Specifica tions.
4 PRINCIPLE OF TEST
Nominally identical test pieces are mounted in an axial load
type fatigue testing machine and subjected to the required
loading conditions, which introduce any one of the types of
cyclic stress illustrated in figure 3 of lSO/R 373. The test is
continued until the test piece fails or until a pre-determined
r>5d
number of stress cycles has been exceeded. (See clause 11.)
7 -1
NOTE - For definitions of fahre, see ISO/R 373.
5 SYMBOLS AND DEFINITIONS
In this International Standard the following Symbols (see
F IG UR E 1 - Test pieces of circular Cross-section
figures 1 and 2) are used :
1) This curve need not be a true arc of a circle over the whole of the distance between the end of the test section and the Start of the enlarged
end for test pieces of the types shown in figures Ia) and 2a).
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ISO1099=1975(E)
material in large sections, for example forgings, either form
of test piece may be employed, but it should be noted that
~ “---l a)
the form of the Cross-section of the test piece may affect
I
the value of the results obtained from the test.
-----T
I
-----
I\-
6.2 Dimensions of test pieces
All the test pieces employed for a fatigue determination
shall have the same nominal dimensions.
When fundamental characteristics of a metal from a fatigue
Point of view are required, the following dimensions and
tolerantes apply :
6.2.1 Circular Cross-section
The nominal value of the diameter d, where the stress is at a
maximum, shall be between 6 mm (0.25 in) and 12,5 mm
(0.5 in). Where possible, the tolerante on shape of the
Fl G UR E 2 - Test pieces of rectangular Cross-section
cylindrical Portion shall be parallel within 0,02 mm
(0.001 in).
In the case of test pieces taken from very short samples, a
6 SHAPE AND SIZE OF TEST PIECE
diameter of less than 6 mm may be used to obtain a
Standard test piece.
6.1 Form of test piece
For the purpose of calculating the load to be applied to
The test piece may be of
obtain the required stress, the actual minimum diameter of
each test piece shall be measured to an accuracy of
a) circular Cross-section, with tangentially blending
0,Ol mm (0.000 5 in). Care shall be taken during the
fillets between the test section and the ends (figure Ia),
measurement of the test piece Prior to testing that the
or with a continuous radius between the ends
surface is not damaged.
(figure 1 b);
NOTE - In tests where the stress cycle runs into compression the
b) rectangular Cross-section of uniform thickness over
ratio L,/d shall not be greater than 4. It may be necessary to reduce
the test section with tangentiaily blending filletsl)
this ratio considerably, to avoid high Stresses due to buckiing.
between the test section and the gripped ends
(figure 2a), or with a continuous radius between the
6.2.2 ßectangular Cross-section
ends (figure 2b).
Nominal values of the thickness, a, and the width, b, shall
The ends of the test piece shall be of a form to suit the type
be such that the area of the Cross-section where the stress is
of machine used and the material being tested.
at a maximum is between 32,2 mm* (0.05 inz) and
645 mm* (1 .O in*). Where possible, the tolerante on shape
The gripped ends of the test piece shall be symmetrical
of the rectangular section shall be parallel within 0,02 mm
about the axis or axes of the reduced test section. With
(0.001 in).
certain types of axial Ioad fatigue testing machines, it is
important that the ends of the test pieces shall be machined
For the purpose of calculating the load to be applied to
truly Square to the axis or axes of the test section.
obtain the required stress, the Cross-sectional area shall be
from measurement of the appropriate
calculated
For either form of test piece where the test section is
dimensions with a tolerante of not more than ? 0,5 % in
formed by a continuous radius, this radius shall be not less
each dimension. Care shall be taken during the
than 5a ’or 56.
measurement of the test piece Prior to testing that the
The type of test piece employed will depend on the
surface is not damaged.
information required from the test and the form in which
NOTES
the material is available. If basic fatigue properties of a
material are to be determined, it is preferable, where
1 A larger range of Cross-sectional area is permitted for test pieces
practicable, to use test pieces of circular Cross-section. For
of rectangular Cross-section than for test pieces of circular
materials in round bar form, test pieces of circular
Cross-section, form is frequently used for
as the rectangular
Cross-section are an obvious choice. Test pieces of obtaining data on sheet and plate of widely varying thicknesses.
rectangular Cross-section used for testing
are always
2 The tolerante on the measurement permitted for test pieces of
materials in the form of sheet or thin plate. For production rectangular Cross-section takes into account the possibility that such
1) With test pieces of rectangular Cross-section, it may be required to reduce the test section in both width and thickness. If this is necessary,
then blending fillets will be required in both the width and thickness directions.
2
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ISO1099-1975(E)
received”
test pieces may be tested with their surfaces in the “as 7.3 Milling
condition.
This process may be applied in the extraction of test piece
3 In tests where the stress cycle runs into compression the ratio
blanks from billets or plates and, in the case of test pieces
L,/. shall not be greater than 4. lt may be necess
...
NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION OME-jK,~YHAPOJHAA OPI-AHM3ALlMII FlO CTAH;IAPT113ALIMM .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Métaux - Essais de fatigue par charge axiale
Metals - Axial load fatigue testing
Première édition - 1975-l I-01
Réf. no : ISO 1099-1975-(F)
CDU 669 : 620.178.3
Descripteurs : essai, contrainte axiale, essai de fatigue.
Prix basé sur 5 pages
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AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres ISO). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
Avant 1972, les résultats des travaux des Comités Techniques étaient publiés
comme Recommandations ISO; maintenant, ces documents sont en cours de
transformation en Normes Internationales. Compte tenu de cette procédure, le
Comité Technique ISO/TC 17 a examiné la Recommandation ISO/R 1099 et est
d’avis qu’elle peut, du point de vue technique, être transformée en Norme
Internationale. La présente Norme Internationale remplace donc la
Recommandation lSO/R 1099-I 969 à laquelle elle est techniquement identique.
La Recommandation lSO/R 1099 avait été approuvée par les Comités Membres des
pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d’ Finlande
Pologne
Allemagne Hongrie Roumanie
Australie Inde Royaume-Uni
Brési I Israël Suisse
Canada Italie Tchécoslovaquie
Colombie Japon Thaïlande
Corée, Rép. de Norvège Turquie
Danemark Pays-Bas U.R.S.S.
Espagne Pérou U.S.A.
Les Comités Membres des pays suivants avaient désapprouvé la Recommandation
pour des raisons techniques :
Belgique*
France
Nouvelle-Zélande**
Suède*
*
Ultérieurement, ce Comité Membre a approuvé la Recommandation.
** Ultérieurement, ce Comité Membre s’est abstenu de voter
Aucun Comité Membre n’a désapprouvé la transformation de la Recommandation
lSO/R 1099 en Norme Internationale.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE ISO 10994975 (F)
Métaux - Essais de fatigue par charge axiale
NOTE - Pour la définition de l’expression «fin d’essai», voir
1 OBJET
lSO/R 373.
La présente Norme Internationale spécifie les conditions
5 SYMBOLES ET DÉFINITIONS
d’exécution des essais de fatigue sous charge axiale sur des
éprouvettes, sans introduction délibérée des concentrations
Les symboles suivants (voir figures 1 et 2) sont utilisés dans
de contrainte. Les essais sont conduits à température
la présente Norme Internationale :
ambiante dans l’air, la charge étant appliquée à l’éprouvette
suivant l’axe longitudinal passant par le centre géométrique
Définition
Symbole
I
de chaque section transversale.
D Diamètre des têtes de l’éprouvette, si elles
La présente Norme Internationale décrit la forme, la
sont lisses, ou diamètre extérieur, si elles
préparation et les essais, seulement pour les éprouvettes de
sont f iletées
section transversale circulaire et rectangulaire; les essais sur
Diamètre de l’éprouvette à l’endroit du
d
pièces et les autres formes spéciales d’essais ne sont pas
maximum de contrainte
compris dans la présente Norme Internationale. Les essais
Longueur de la partie parallèle
sur des éprouvettes à section rectangulaire très mince ne
Lc
sont pas couverts par la présente Norme Internationale.
r Rayon’) au début du raccordement entre le
diamètre d ou la largeur b de la partie
Les résultats des essais de fatigue peuvent être affectés par
soumise à l’essai, et le diamètre D ou la
les conditions atmosphériques et, lorsque des conditions
largeur B des têtes de l’éprouvette ou rayon
contrôlées sont requises, il convient d’appliquer le
de l’arc continu entre les deux têtes de
paragraphe 2.1 de I’ISO/R 554.
l’éprouvette
a Épaisseur de la partie soumise à l’essai
2 DOMAINE D’APPLICATION d’éprouvettes à section rectangulaire
b
Largeur à l’endroit du maximum de contrainte
Les essais ont pour but de déterminer les caractéristiques à
d’éprouvettes à section rectangulaire
la fatigue, telles que la courbe WA/ décrite dans
B
Largeur des têtes d’éprouvettes à section
I’lSO/R 373.
rectangulaire
3 RÉFÉRENCES
D’autres symboles et définitions concernant les essais de
fatigue sont donnés dans l’lSO/R 373.
ISO/R 373, Principes généraux de l’essai de fatigue des
métaux.
I SOI R 554, A tmosphères normales de conditionnement
e t/ou d’essai - Atmosphère normale de référence -
Spécifications.
4 PRINCIPE
Des éprouvettes nominalement identiques sont montées
dans une machine d’essai de fatigue à charge axiale et
r>5d
soumises aux conditions de charge requises, qui
introduisent l’un quelconque des types de contraintes
cycliques, représentés à la figure 3 dans l’lSO/R 373. L’essai
doit être poursuivi jusqu’à la rupture de l’éprouvette (fin
d’essai) ou jusqu’à ce qu’un nombre prédéterminé de cycles
FI G UR E 1 - Éprouvettes à section circulaire
de contrainte ait été dépassé. (Voir chapitre II.)
1) Ce raccordement peut ne pas être exactement un arc de cercle sur toute sa distance entre l’extrémité de la partie soumise à l’essai et le
commencement de l’extrémité élargie dans les éprouvettes des types représentés aux figures la) et 2a).
1
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ISO 1099-1975 (F)
d’éprouvettes circulaires s’impose évidemment. Les
éprouvettes à section rectangulaire sont toujours employées
pour les essais des tôles ou des plaques minces. Pour des
produits de grande épaisseur, comme par exemple des
pièces forgées, on peut utiliser l’une ou l’autre forme
d’éprouvette, mais il convient de noter que la forme de la
section de l’éprouvette peut affecter la valeur des résultats
obtenus par l’essai de fatigue.
6.2 Dimensions des éprouvettes
Toutes les éprouvettes utilisées pour une détermination de
fatigue doivent avoir les mêmes dimensions nominales.
\r>5b
Lorsqu’il faut déterminer les caractéristiques fondamentales
d’un métal au point de vue fatigue, les dimensions et les
FIGURE 2 - Éprouvettes à section rectangulaire tolérances ci-après sont applicables :
62.1 Section circulaire
6 FORME ET DIMENSIONS DE L’ÉPROUVETTE
La valeur nominale du diamètre d, à l’endroit du maximum
de contrainte, doit être comprise entre 6 mm (0,25 in) et
6.1 Forme de l’éprouvette
12,5 mm (0,5 in). Si possible, la tolérance de forme de la
partie cylindrique de l’éprouvette soumise à l’essai ne doit
L’éprouvette peut être à
pas être supérieure à 0,02 mm (0,001 in).
a) section circulaire avec des congés se raccordant
Dans le cas d’éprouvettes à prélever sur pièces courtes, on
tangentiellement entre la partie soumise à l’essai et les
pourra être amené, pour obtenir une éprouvette normale, à
extrémités (figure la), ou avec un arc de cercle de rayon
adopter un diamètre inférieur à 6 mm.
continu entre les extrémités (figure 1 b);
Pour le calcul de la charge à appliquer pour obtenir la
b) section rectangulaire d’épaisseur uniforme sur toute
contrainte requise, le diamètre effectif minimal de chaque
la partie soumise à l’essai avec des congés se raccordant
éprouvette doit être mesuré avec une précision de 0,Ol mm
tangentiellementl ) entre la partie soumise à l’essai et les
(0,000 5 in). Lors du mesurage de l’éprouvette, effectué
têtes de l’éprouvette (figure 2a) ou avec un arc de cercle
avant de procéder à l’essai, il convient de vérifier que la
de rayon continu entre les extrémités (figure 2b).
surface n’est pas endommagée.
Les extrémités de l’éprouvette doivent être d’une forme
NOTE - Dans les essais pour lesquels le cycle de contrainte entre
convenant au type de machine utilisé et au métal à essayer.
dans la zone de compression, le rapport L,/d ne doit pas être
supérieur à 4. II peut s’avérer nécessaire de réduire considérablement
Les extrémités
fixées de l’éprouvette doivent être
ce rapport pour éviter des contraintes élevées dues au flambage.
symétriques par rapport à l’axe ou aux axes de la partie
réduite, soumise à l’essai. Pour certains types de machines
d’essai de fatigue, à charge axiale, il importe que les
6.2.2 Section transversale rectangulaire
extrémités des éprouvettes soient usinées exactement
d’équerre par rapport à l’axe ou aux axes de la partie de Les valeurs nominales de l’épaisseur a et de la largeur b
l’éprouvette soumise à l’essai. doivent être telles que l’aire de la section transversale, à
l’endroit du maximum de contrainte, soit comprise entre
Quelle que soit la forme de l’éprouvette, si la partie soumise 32,2 mm* (0,05 in*) et 645 mm* (1,O in*). Si possible, la
à l’essai est formée par un arc de cercle de rayon continu, ce tolérance de forme de la partie prismatique ne sera pas
rayon ne doit pas être inférieur à W ou 5b. supérieure à 0,02 mm (0,001 in).
Pour le calcul de la charge à appliquer pour obtenir la
Le type de l’éprouvette utilisé dépendra des renseignements
que l’on désire obtenir par l’essai de fatigue et de la forme contrainte requise, la section transversale doit être calculée
sous laquelle le métal est disponible. S’il s’agit de en partant du mesurage des dimensions correspondantes,
déterminer les caractéristiques fondamentales d’un métal au fait avec une tolérance ne dépassant pas + 0,5 % pour
point de vue fatigue, il est préférable, dans la mesure du chaque dimension. Lors du mesurage de l’éprouvette,
possible, d’utiliser des éprouvettes à section circulaire. Pour effectué avant de procéder à l’essai, il convient de vérifier
des produits sous forme de barres rondes, l’emploi que la surface n’est pas endommagée.
1) Dans le cas d’éprouvettes à section rectangulaire, il peut être nécessaire de réduire la section d’essai, tant dans le sens de la largeur que dans
le sens de l’épaisseur. Si cela est nécessaire, il convient de prévoir des congés à raccordement tangentiel, tant dans le sens de la largeur que dans
celui de l’épaisseur.
2
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ISO 1099-1975 (F)
NOTES passes de profondeurs décroissantes, les profondeurs
recommandées étant comme suit :
1 La section transversale autorisée pour les éprouvettes à section
rectangulaire varie dans de plus larges limites que pour celles à
0,125 mm (0,005 in)
section circulaire, parce que la forme rectangulaire est souvent
utilisée pour obtenir des renseignements sur des tôles et des plaques
0,075 mm
(0,003 in)
d’épaisseur très variable.
0,05 mm (0,002 in)
2 La tolérance de mesurage admise pour les éprouvettes à section .
rectangulaire tient compte du fait que ces éprouvettes peuvent être
Pour ces opérations de finition, une avance ne dépassant pas
essayées avec leur surface c(à l’état de livraison)).
0,06 mm (0,002 5 in) par révolution doit être utilisée.
3 Dans les essais pour lesquels le cycle de contrainte entre dans la
zone de compression, le rapport L,/d ne doit pas être supérieur à 4.
II peut s’avérer nécessaire de réduire considérablement ce rapport
7.3 Fraisage
pour éviter des contraintes élevées dues au flambage. II peut
également être nécessaire de tenir compte du rapport largeur/
Ce procédé peut être appliqué pour obtenir une ébauche de
épaisseur, compte te
...
NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION OME-jK,~YHAPOJHAA OPI-AHM3ALlMII FlO CTAH;IAPT113ALIMM .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Métaux - Essais de fatigue par charge axiale
Metals - Axial load fatigue testing
Première édition - 1975-l I-01
Réf. no : ISO 1099-1975-(F)
CDU 669 : 620.178.3
Descripteurs : essai, contrainte axiale, essai de fatigue.
Prix basé sur 5 pages
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AVANT-PROPOS
L’ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (Comités Membres ISO). L’élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
Membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du Comité Technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I’ISO.
Avant 1972, les résultats des travaux des Comités Techniques étaient publiés
comme Recommandations ISO; maintenant, ces documents sont en cours de
transformation en Normes Internationales. Compte tenu de cette procédure, le
Comité Technique ISO/TC 17 a examiné la Recommandation ISO/R 1099 et est
d’avis qu’elle peut, du point de vue technique, être transformée en Norme
Internationale. La présente Norme Internationale remplace donc la
Recommandation lSO/R 1099-I 969 à laquelle elle est techniquement identique.
La Recommandation lSO/R 1099 avait été approuvée par les Comités Membres des
pays suivants :
Afrique du Sud, Rép. d’ Finlande
Pologne
Allemagne Hongrie Roumanie
Australie Inde Royaume-Uni
Brési I Israël Suisse
Canada Italie Tchécoslovaquie
Colombie Japon Thaïlande
Corée, Rép. de Norvège Turquie
Danemark Pays-Bas U.R.S.S.
Espagne Pérou U.S.A.
Les Comités Membres des pays suivants avaient désapprouvé la Recommandation
pour des raisons techniques :
Belgique*
France
Nouvelle-Zélande**
Suède*
*
Ultérieurement, ce Comité Membre a approuvé la Recommandation.
** Ultérieurement, ce Comité Membre s’est abstenu de voter
Aucun Comité Membre n’a désapprouvé la transformation de la Recommandation
lSO/R 1099 en Norme Internationale.
0 Organisation Internationale de Normalisation, 1975 l
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE ISO 10994975 (F)
Métaux - Essais de fatigue par charge axiale
NOTE - Pour la définition de l’expression «fin d’essai», voir
1 OBJET
lSO/R 373.
La présente Norme Internationale spécifie les conditions
5 SYMBOLES ET DÉFINITIONS
d’exécution des essais de fatigue sous charge axiale sur des
éprouvettes, sans introduction délibérée des concentrations
Les symboles suivants (voir figures 1 et 2) sont utilisés dans
de contrainte. Les essais sont conduits à température
la présente Norme Internationale :
ambiante dans l’air, la charge étant appliquée à l’éprouvette
suivant l’axe longitudinal passant par le centre géométrique
Définition
Symbole
I
de chaque section transversale.
D Diamètre des têtes de l’éprouvette, si elles
La présente Norme Internationale décrit la forme, la
sont lisses, ou diamètre extérieur, si elles
préparation et les essais, seulement pour les éprouvettes de
sont f iletées
section transversale circulaire et rectangulaire; les essais sur
Diamètre de l’éprouvette à l’endroit du
d
pièces et les autres formes spéciales d’essais ne sont pas
maximum de contrainte
compris dans la présente Norme Internationale. Les essais
Longueur de la partie parallèle
sur des éprouvettes à section rectangulaire très mince ne
Lc
sont pas couverts par la présente Norme Internationale.
r Rayon’) au début du raccordement entre le
diamètre d ou la largeur b de la partie
Les résultats des essais de fatigue peuvent être affectés par
soumise à l’essai, et le diamètre D ou la
les conditions atmosphériques et, lorsque des conditions
largeur B des têtes de l’éprouvette ou rayon
contrôlées sont requises, il convient d’appliquer le
de l’arc continu entre les deux têtes de
paragraphe 2.1 de I’ISO/R 554.
l’éprouvette
a Épaisseur de la partie soumise à l’essai
2 DOMAINE D’APPLICATION d’éprouvettes à section rectangulaire
b
Largeur à l’endroit du maximum de contrainte
Les essais ont pour but de déterminer les caractéristiques à
d’éprouvettes à section rectangulaire
la fatigue, telles que la courbe WA/ décrite dans
B
Largeur des têtes d’éprouvettes à section
I’lSO/R 373.
rectangulaire
3 RÉFÉRENCES
D’autres symboles et définitions concernant les essais de
fatigue sont donnés dans l’lSO/R 373.
ISO/R 373, Principes généraux de l’essai de fatigue des
métaux.
I SOI R 554, A tmosphères normales de conditionnement
e t/ou d’essai - Atmosphère normale de référence -
Spécifications.
4 PRINCIPE
Des éprouvettes nominalement identiques sont montées
dans une machine d’essai de fatigue à charge axiale et
r>5d
soumises aux conditions de charge requises, qui
introduisent l’un quelconque des types de contraintes
cycliques, représentés à la figure 3 dans l’lSO/R 373. L’essai
doit être poursuivi jusqu’à la rupture de l’éprouvette (fin
d’essai) ou jusqu’à ce qu’un nombre prédéterminé de cycles
FI G UR E 1 - Éprouvettes à section circulaire
de contrainte ait été dépassé. (Voir chapitre II.)
1) Ce raccordement peut ne pas être exactement un arc de cercle sur toute sa distance entre l’extrémité de la partie soumise à l’essai et le
commencement de l’extrémité élargie dans les éprouvettes des types représentés aux figures la) et 2a).
1
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ISO 1099-1975 (F)
d’éprouvettes circulaires s’impose évidemment. Les
éprouvettes à section rectangulaire sont toujours employées
pour les essais des tôles ou des plaques minces. Pour des
produits de grande épaisseur, comme par exemple des
pièces forgées, on peut utiliser l’une ou l’autre forme
d’éprouvette, mais il convient de noter que la forme de la
section de l’éprouvette peut affecter la valeur des résultats
obtenus par l’essai de fatigue.
6.2 Dimensions des éprouvettes
Toutes les éprouvettes utilisées pour une détermination de
fatigue doivent avoir les mêmes dimensions nominales.
\r>5b
Lorsqu’il faut déterminer les caractéristiques fondamentales
d’un métal au point de vue fatigue, les dimensions et les
FIGURE 2 - Éprouvettes à section rectangulaire tolérances ci-après sont applicables :
62.1 Section circulaire
6 FORME ET DIMENSIONS DE L’ÉPROUVETTE
La valeur nominale du diamètre d, à l’endroit du maximum
de contrainte, doit être comprise entre 6 mm (0,25 in) et
6.1 Forme de l’éprouvette
12,5 mm (0,5 in). Si possible, la tolérance de forme de la
partie cylindrique de l’éprouvette soumise à l’essai ne doit
L’éprouvette peut être à
pas être supérieure à 0,02 mm (0,001 in).
a) section circulaire avec des congés se raccordant
Dans le cas d’éprouvettes à prélever sur pièces courtes, on
tangentiellement entre la partie soumise à l’essai et les
pourra être amené, pour obtenir une éprouvette normale, à
extrémités (figure la), ou avec un arc de cercle de rayon
adopter un diamètre inférieur à 6 mm.
continu entre les extrémités (figure 1 b);
Pour le calcul de la charge à appliquer pour obtenir la
b) section rectangulaire d’épaisseur uniforme sur toute
contrainte requise, le diamètre effectif minimal de chaque
la partie soumise à l’essai avec des congés se raccordant
éprouvette doit être mesuré avec une précision de 0,Ol mm
tangentiellementl ) entre la partie soumise à l’essai et les
(0,000 5 in). Lors du mesurage de l’éprouvette, effectué
têtes de l’éprouvette (figure 2a) ou avec un arc de cercle
avant de procéder à l’essai, il convient de vérifier que la
de rayon continu entre les extrémités (figure 2b).
surface n’est pas endommagée.
Les extrémités de l’éprouvette doivent être d’une forme
NOTE - Dans les essais pour lesquels le cycle de contrainte entre
convenant au type de machine utilisé et au métal à essayer.
dans la zone de compression, le rapport L,/d ne doit pas être
supérieur à 4. II peut s’avérer nécessaire de réduire considérablement
Les extrémités
fixées de l’éprouvette doivent être
ce rapport pour éviter des contraintes élevées dues au flambage.
symétriques par rapport à l’axe ou aux axes de la partie
réduite, soumise à l’essai. Pour certains types de machines
d’essai de fatigue, à charge axiale, il importe que les
6.2.2 Section transversale rectangulaire
extrémités des éprouvettes soient usinées exactement
d’équerre par rapport à l’axe ou aux axes de la partie de Les valeurs nominales de l’épaisseur a et de la largeur b
l’éprouvette soumise à l’essai. doivent être telles que l’aire de la section transversale, à
l’endroit du maximum de contrainte, soit comprise entre
Quelle que soit la forme de l’éprouvette, si la partie soumise 32,2 mm* (0,05 in*) et 645 mm* (1,O in*). Si possible, la
à l’essai est formée par un arc de cercle de rayon continu, ce tolérance de forme de la partie prismatique ne sera pas
rayon ne doit pas être inférieur à W ou 5b. supérieure à 0,02 mm (0,001 in).
Pour le calcul de la charge à appliquer pour obtenir la
Le type de l’éprouvette utilisé dépendra des renseignements
que l’on désire obtenir par l’essai de fatigue et de la forme contrainte requise, la section transversale doit être calculée
sous laquelle le métal est disponible. S’il s’agit de en partant du mesurage des dimensions correspondantes,
déterminer les caractéristiques fondamentales d’un métal au fait avec une tolérance ne dépassant pas + 0,5 % pour
point de vue fatigue, il est préférable, dans la mesure du chaque dimension. Lors du mesurage de l’éprouvette,
possible, d’utiliser des éprouvettes à section circulaire. Pour effectué avant de procéder à l’essai, il convient de vérifier
des produits sous forme de barres rondes, l’emploi que la surface n’est pas endommagée.
1) Dans le cas d’éprouvettes à section rectangulaire, il peut être nécessaire de réduire la section d’essai, tant dans le sens de la largeur que dans
le sens de l’épaisseur. Si cela est nécessaire, il convient de prévoir des congés à raccordement tangentiel, tant dans le sens de la largeur que dans
celui de l’épaisseur.
2
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ISO 1099-1975 (F)
NOTES passes de profondeurs décroissantes, les profondeurs
recommandées étant comme suit :
1 La section transversale autorisée pour les éprouvettes à section
rectangulaire varie dans de plus larges limites que pour celles à
0,125 mm (0,005 in)
section circulaire, parce que la forme rectangulaire est souvent
utilisée pour obtenir des renseignements sur des tôles et des plaques
0,075 mm
(0,003 in)
d’épaisseur très variable.
0,05 mm (0,002 in)
2 La tolérance de mesurage admise pour les éprouvettes à section .
rectangulaire tient compte du fait que ces éprouvettes peuvent être
Pour ces opérations de finition, une avance ne dépassant pas
essayées avec leur surface c(à l’état de livraison)).
0,06 mm (0,002 5 in) par révolution doit être utilisée.
3 Dans les essais pour lesquels le cycle de contrainte entre dans la
zone de compression, le rapport L,/d ne doit pas être supérieur à 4.
II peut s’avérer nécessaire de réduire considérablement ce rapport
7.3 Fraisage
pour éviter des contraintes élevées dues au flambage. II peut
également être nécessaire de tenir compte du rapport largeur/
Ce procédé peut être appliqué pour obtenir une ébauche de
épaisseur, compte te
...
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