ISO 14130:1997

Fibre-reinforced plastic composites — Determination of apparent interlaminar shear strength by short-beam method

Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de la résistance au cisaillement interlaminaire apparent par essai de flexion sur appuis rapprochés

1.1 La présente Norme internationale prescrit une méthode pour la détermination de la résistance au cisaillement interlaminaire apparent des composites plastiques renforcés de fibres par l'essai de flexion sur appuis rapprochés. 1.2 La méthode est applicable aux composites plastiques renforcés de fibres à matrices thermodurcissables et thermoplastiques, pourvu que le matériau présente une rupture en cisaillement interlaminaire. NOTE -- Lorsqu'on applique cet essai à des matériaux stratifiés qui ne sont pas symétriques et équilibrés, le résultat peut être affecté par différents couples de forces comme la flexion/torsion, etc. 1.3 La méthode n'est pas appropriée aux calculs de structures mais peut être valablement utilisée pour la sélection de produits ou comme outil de contrôle de la qualité.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Dec-1997
• ICS: 83.120 - Reinforced plastics
• Technical Committee: ISO/TC 61/SC 13 - Composites and reinforcement fibres
• Drafting Committee: ISO/TC 61/SC 13/WG 2 - Laminates and moulding compounds
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 05-Jun-2023

Relations

• Consolidates: ISO 5923:1989 - Fire protection — Fire extinguishing media — Carbon dioxide
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 4585:1989 - Textile glass reinforced plastics — Determination of apparent interlaminar shear properties by short-beam test
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14130
First edition
1997-12-15
Fibre-reinforced plastic composites —
Determination of apparent interlaminar
shear strength by short-beam method
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de
la résistance au cisaillement interlaminaire apparent par essai de flexion
sur appuis rapprochés
A
Reference number
ISO 14130:1997(E)

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ISO 14130:1997(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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 14130 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 13, Composites and reinforcement
fibres.
It cancels and replaces International Standard ISO 4585:1989. The main
changes are as follows:
The scope of ISO 4585 has been extended to include all current and future
textile-diameter fibre-reinforced plastic composites which fail in the required
manner, with an additional requirement for a standard specimen thickness
of 2 mm. The 3 mm thick specimen is still available as an alternative using
the specimen scaling rules given in 6.1.2, but, although the test span at
15 mm is the same as previously, the width is now 15 mm (cf. 10 mm
previously).
©  ISO 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD  ISO ISO 14130:1997(E)
Fibre-reinforced plastic composites — Determination of apparent
interlaminar shear strength by short-beam method
1  Scope
1.1  This International Standard specifies a procedure for determining the apparent interlaminar shear strength of
fibre-reinforced plastic composites by the short-beam method.
1.2  The method is suitable for use with fibre-reinforced plastic composites with a thermoset or a thermoplastic
matrix, providing interlaminar shear failure is obtained.
NOTE —  When using other than laminated materials which are not symmetrical and balanced, the results may be affected by
various couplings such as extension/bending, bending/twisting, etc.
1.3  The method is not suitable for the determination of design parameters, but may be used for screening
materials, or as a quality-control test.
2  Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 291:1997, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing.
ISO 1268:1974, Plastics — Preparation of glass fibre reinforced, resin bonded, low-pressure laminated plates or
1)
panels for test purposes.
ISO 2602:1980, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval.
ISO 2818:1994, Plastics — Preparation of test specimens by machining.
ISO 5893:1993, Rubber and plastics test equipment — Tensile, flexural and compression types (constant rate of
traverse) — Description.
____________
1)  Under revision.
1

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ISO 14130:1997(E)
3  Principle
A bar of rectangular cross-section is loaded as a simple beam in flexure so that interlaminar shear failure occurs.
The bar rests on two supports and the load is applied by means of a loading member midway between the supports.
NOTES
1  The test is similar in nature to the three-point loading method used to determine the flexural properties of plastics
(ISO 14125, Fibre-reinforced plastic composites — Determination of flexural properties). However, a smaller test span/specimen
thickness ratio is adopted to increase the level of shear stress relative to the flexural stress in the test specimen to encourage
interlaminar shear failure.
2  It is emphasized that the result obtained is not an absolute value. For this reason the term “apparent interlaminar shear
strength” is used to define the quantity measured. Test results from different-sized specimens, or from specimens tested under
different conditions, are not directly comparable.
4  Definitions
For the purposes of this International Standard, the following definitions apply:
4.1  apparent interlaminar shear stress, t: The interlaminar shear stress acting on the neutral plane of the
specimen.
It is calculated from the relationship given in 10.1 and is expressed in megapascals (MPa).
4.2  apparent interlaminar shear strength, t : The value of the apparent interlaminar shear stress at failure or
M
when the load reaches a maximum value.
It is expressed in megapascals (MPa).
4.3  span, L: The distance between the two specimen supports in the test machine.
It is expressed in millimetres (mm).
4.4  specimen coordinate axes (for aligned materials): The coordinate axes for the material under test are
defined in figure 1. The direction parallel to the fibre axes is defined as the “1” direction and the direction
perpendicular to it the “2” direction.
For other materials, the 1, 2 and 3 directions are generally described by the x, y, z system of coordinates.
NOTES
1  The “1” direction is also referred to as the 0 degree (0�) or longitudinal direction, and the “2” direction as the 90 degree (90�)
or transverse direction.
2  A similar definition can be used for material with a preferred fibre lay-up or in cases where a direction (e.g. the lengthwise
direction) can be related to the production process (i.e. directions A and B in figure 3).
5  Apparatus
5.1  Test machine
5.1.1  General
The machine shall conform to ISO 5893 as appropriate to the requirements given in 5.1.2 and 5.1.3.
2

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ISO 14130:1997(E)
Figure 1 — Unidirectional reinforced composite
plate element showing symmetry axes
5.1.2  Speed of testing
The speed of testing V shall be kept constant in accordance with ISO 5893.
5.1.3  Load indicator
The load indicator shall be such that the error in the indicated load is less than – 1 % of full scale (see ISO 5893).
5.2  Loading member and supports
The radius of the loading member r shall be 5 mm – 0,2 mm and that of the supports r shall be 2 mm – 0,2 mm
1 2
(see figure 2).
The width of the loading member and the supports shall be greater than the test specimen width. The loading
member shall apply the load mid-way between the supports. The span (distance between the supports) shall be
adjustable.
Figure 2 — Loading configuration
5.3  Micrometer, or equivalent, capable of reading to 0,01 mm or less, and suitable for measuring the width b and
thickness h of the test specime
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14130
Première édition
1997-12-15
Composites plastiques renforcés
de fibres — Détermination de la résistance
au cisaillement interlaminaire apparent par
essai de flexion sur appuis rapprochés
Fibre-reinforced plastic composites — Determination of apparent
interlaminar shear strength by short-beam method
A
Numéro de référence
ISO 14130:1997(F)

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ISO 14130:1997(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 (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 14130 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 13, Composites et fibres de
renforcement.
Elle annule et remplace la Norme internationale ISO 4585:1989. Les
principales modifications sont les suivantes:
Le domaine d'application de l'ISO 4585 a été étendu à tous les composites
plastiques renforcés de fibres textiles actuels et futurs pourvu qu'ils
présentent une rupture en cisaillement qui soit acceptable. La présente
Norme internationale prescrit, en outre, une éprouvette normalisée de
2 mm d'épaisseur. Il est encore possible d'utiliser une éprouvette de 3 mm
d'épaisseur en suivant les rapports de dimensions de l'éprouvette donnés
en 6.1.2; cependant, bien que la portée de 15 mm reste la même, la
largeur sera maintenant de 15 mm (au lieu de 10 mm auparavant).
©  ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE  ISO ISO 14130:1997(F)
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination
de la résistance au cisaillement interlaminaire apparent par essai
de flexion sur appuis rapprochés
1  Domaine d'application
1.1  La présente Norme internationale prescrit une méthode pour la détermination de la résistance au cisaillement
interlaminaire apparent des composites plastiques renforcés de fibres par l'essai de flexion sur appuis rapprochés.
1.2  La méthode est applicable aux composites plastiques renforcés de fibres à matrices thermodurcissables et
thermoplastiques, pourvu que le matériau présente une rupture en cisaillement interlaminaire.
NOTE —  Lorsqu'on applique cet essai à des matériaux stratifiés qui ne sont pas symétriques et équilibrés, le résultat peut
être affecté par différents couples de forces comme la flexion/torsion, etc.
1.3  La méthode n'est pas appropriée aux calculs de structures mais peut être valablement utilisée pour la
sélection de produits ou comme outil de contrôle de la qualité.
2  Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 291:1997,
Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.
ISO 1268:1974, Matières plastiques — Préparation de plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-résine
1)
basse pression pour la réalisation d'éprouvettes.
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats d'essais — Estimation de la moyenne — Intervalle de confiance.
ISO 2818:1994, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage.
ISO 5893:1993, Appareils d'essai du caoutchouc et des plastiques — Types pour traction, flexion et compression
(vitesse de translation constante) — Description.
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1)  En révision.
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ISO 14130:1997(F)
3  Principe
Un barreau de section transversale rectangulaire est soumis à un effort de flexion simple provoquant une rupture
par cisaillement interlaminaire. Le barreau est placé sur deux supports et la force est appliquée au moyen d'un
poinçon situé à égale distance entre les supports.
NOTES
1  Par nature, l'essai est similaire à la méthode des trois points prescrite dans l'ISO 14125, Composites plastiques renforcés
de fibres — Détermination des propriétés de flexion (à publier). Cependant, un rapport portée/épaisseur de l'éprouvette plus
petit est utilisé pour augmenter le niveau de contrainte en cisaillement par rapport à la contrainte en flexion dans l'éprouvette
afin de faciliter une rupture en cisaillement interlaminaire.
2  Il faut souligner que le résultat obtenu n'est pas une valeur absolue. Pour cette raison, le terme de «résistance au
cisaillement interlaminaire apparent» est utilisé pour définir la quantité mesurée. Les résultats d'essai obtenus avec des
éprouvettes de dimensions différentes, ou des éprouvettes soumises à l'essai dans des conditions différentes, ne sont pas
directement comparables.
4  Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent:
4.1  contrainte de cisaillement interlaminaire apparent, t: Contrainte de cisaillement interlaminaire agissant sur
le plan neutre de l'éprouvette.
Elle est calculée conformément à l'équation donnée en 10.1 et est exprimée en mégapascals (MPa).
4.2  résistance en cisaillement interlaminaire apparent, t : Valeur de la contrainte de cisaillement interlaminaire
M
apparent au moment de la rupture.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
4.3  portée, L: Distance entre les deux supports.
Elle est exprimée en millimètres (mm).
4.4  axes de coordonnées de l'éprouvette (pour des matériaux présentant une orientation): Les axes de
coordonnées du matériau soumis à l'essai sont représentés à la figure 1. Par définition, la direction parallèle au
sens des fibres est la direction «1» et la direction perpendiculaire est la direction «2».
Pour les autres matériaux, les directions 1, 2 et 3 correspondent généralement aux axes des x, y et z du système de
coordonnées.
NOTES
1  La direction «1» est également appelée direction à 0 degré (0�) ou direction longitudinale, et la direction «2» est appelée
direction à 90 degrés (90�) ou direction transversale.
2  Une définition similaire peut être utilisée pour les matériaux ayant une disposition des fibres préférentielle ou quand une
direction (par exemple la longueur) peut être fonction du procédé de fabrication (c'est-à-dire les directions A et B sur la
figure 3).
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ISO 14130:1997(F)
Figure 1 — Axes de symétrie dans un élément
de panneau composite à renfort unidirectionnel
5  Appareillage
5.1  Machine d'essai
5.1.1  Généralités
La machine doit être conforme à l'ISO 5893 et répondre aux prescriptions de 5.1.2 et 5.1.3.
5.1.2  Vitesse d'essai
La machine d'essai doit être capable de maintenir la vitesse d'essai V constante conformément à l'ISO 5893.
5.1.3  Indicateur de charge
L'indicateur de charge doit donner la force avec une erreur ne dépassant pas – 1 % de la pleine échelle (voir
ISO 5893).
5.2  Supports et poinçon de mise en charge
Le rayon du poinçon r doit être de 5 mm – 0,2 mm et celui des supports r de 2 mm – 0,2 mm (voir figure 2).
1 2
La largeur du poinçon et des supports doit être supérieure à la largeur de l'éprouvette. Le poinçon doit appliquer la
charge à égale distance entre les deux supports (appuis). La portée (distance entre appuis) doit être réglable.
5.3  Micromètre, ou appareil équivalent, pour le mesurage de l'épaisseur h et de la largeur b de l'éprouvette; il doit
permettre de lire le centième de millimètre ou moins.
Le micromètre doit être équipé de touches adaptées aux surfaces à mesurer (c'est-à-dire des touches plates pour
les surfaces planes et lisses, et des touch
...