ISO 17138:2014

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at room temperature — Determination of flexural strength

ISO 17138:2014 describes a method for the determination of the flexural strength of ceramic matrix composite materials with continuous fibre reinforcement, under three-point or four-point bend at room temperature. This method applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre reinforcement, unidirectional (1D), bidirectional (2D), and tridirectional xD with (2

Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites céramiques à température ambiante — Détermination de la resistance en flexion

L'ISO 17138:2014 décrit une méthode permettant de déterminer la résistance en flexion des matériaux composites à matrice céramique et à renforts de fibres continus par un essai de flexion en trois ou quatre points à température ambiante. Cette méthode s'applique à tous les composites à matrice céramique à renforts de fibres continus, unidirectionnels (1D), renforcés dans le plan (2D) et multidirectionnels xD avec (2

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 17-Nov-2014
• ICS: 81.060.30 - Advanced ceramics
• Technical Committee: ISO/TC 206 - Fine ceramics
• Drafting Committee: ISO/TC 206/WG 4 - Composites

Relations

• Consolidated By: ISO 5495:2005/Amd 1:2016 - Sensory analysis — Methodology — Paired comparison test — Amendment 1
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17138
First edition
2014-12-01
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic
composites at room temperature —
Determination of flexural strength
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites
céramiques à température ambiante — Détermination de la
resistance en flexion
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
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the requester.
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, and symbols . 1
4 Principle . 2
5 Apparatus . 2
5.1 Test machine . 2
5.2 Test fixture . 2
5.3 Data recording system . 2
5.4 Dimension measuring devices . 2
6 Test specimens. 2
7 Test specimen preparation . 3
7.1 Machining and preparation . 3
7.2 Number of test specimens . 3
8 Test procedures . 4
8.1 Displacement rate . 4
8.2 Measurement of dimensions . 4
8.3 Testing technique . 4
8.4 Test validity . 4
8.5 Calculation of results . 5
9 Test report . 6
Bibliography . 8
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 206, Fine ceramics.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17138:2014(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites
at room temperature — Determination of flexural strength
1 Scope
This International Standard describes a method for the determination of the flexural strength of ceramic
matrix composite materials with continuous fibre reinforcement, under three-point or four-point bend
at room temperature. This method applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre
reinforcement, unidirectional (1D), bidirectional (2D), and tridirectional xD with (2 < x ≤ 3) as defined
in CEN/TR 13233, loaded along one principal axis of reinforcement.
NOTE The method is not intended to be used to obtain absolute values of strength for design purposes.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 7500-1, Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression
testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system
ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for
external measurements — Design and metrological characteristics
CEN/TR 13233: 2007, Advanced technical ceramics — Ceramic composites — Notations and symbols
3 Terms, definitions, and symbols
1)
For the purposes of this document, the terms and definitions given in CEN/TR 13233 and the
following apply.
3.1
maximum flexural force
F
m
highest recorded force in a flexural test on the test specimen when tested to failure
3.2
flexural stress
σ
nominal stress on the outer surface of the test specimen, calculated at mid-span
Note 1 to entry: This stress is conventionally calculated according to the beam theory, whose basic assumptions
cannot be met by ceramic matrix composite materials.
3.3
flexural strength
σ
f,m
maximum flexural stress applied to a test specimen that fractures during a flexural test
1) An International Standard, ISO 19634, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Notations and symbols of ceramic composites is under preparation.
4 Principle
A beam is supported on two outer points, and subjected to an external load applied perpendicularly to a
longitudinal axis. The test is performed at constant crosshead displacement rate.
5 Apparatus
5.1 Test machine
The machine shall be equipped with a system for measuring the force applied to the test specimen. The
system shall conform to grade 1 according to ISO 7500-1.
5.2 Test fixture
The test fixture is composed of two parts, linked to the fixed and mobile parts of the machine. It has two
outer support rollers and one (three-point bend) or two (four-point bend) inner rollers for application of
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 17138
ISO/TC 206 Secretariat: JIS
Voting begins on: Voting terminates on:
2013-08-09 2013-11-09
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites
at room temperature — Determination of flexural strength
Céramiques techniques - Propriétés mécaniques des céramiques composites à température ambiante —
Détermination de la resistance en flexion
ICS: 81.060.30
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 17138:2013(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
©
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2013

ISO/DIS 17138:2013(E)
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This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as
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from it may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means,
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ISO/DIS 17138
Contents Page
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Principle.1
4 Terms, definitions and symbols .1
5 Apparatus.2
5.1 Test machine.2
5.2 Test fixture .2
5.3 Data recording system.2
5.4 Dimension measuring devices.2
6 Test specimens.2
7 Test specimen preparation.3
7.1 Machining and preparation .3
7.2 Number of test specimens.4
8 Test procedures.4
8.1 Displacement rate.4
8.2 Measurement of dimensions.4
8.2.1 Test specimen dimensions.4
8.2.2 Distances between supporting rollers .4
8.3 Testing technique.4
8.3.1 Test specimen mounting .4
8.3.2 Measurements .4
8.4 Test validity.5
9 Test report.6

ISO/DIS 17138
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 17138 was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics, Subcommittee SC , .
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (), [clause(s) / subclause(s) /
table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 17138

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at
room temperature -- Determination of flexural strength
1 Scope
This International Standard describes a method for the determination of the flexural strength of ceramic matrix
composite materials with continuous fibre reinforcement, under three-point or four-point bend at room
temperature. This method applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre reinforcement,
unidirectional (1D), bidirectional (2D), and tridirectional xD with (2 < x ≤ 3) as defined in CEN/TS 13233,
loaded along one principal axis of reinforcement.
NOTE The method should not be used to obtain absolute values of strength for design purposes.
2 Normative references
This Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from other publications. These
normative references are cited at the appropriate places in the text, and the publications are listed hereafter.
For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this
Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of
the publication referred to applies (including amendments).
ISO 7500-1, Metallic materials - Verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression
testing machines
ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS)-Dimensional measuring equipment: Micrometer callipers
for external measurements-Design and metrological characteristics
3 Principle
A beam is supported on two outer points, and subjected to an external load applied perpendicularly to a
longitudinal axis. The test is performed at constant crosshead displacement rate.
4 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this International standard the following terms, definitions and symbols and those given in
ISO XXXXX (based on CEN/TS 13233) apply.
4.1
maximum flexural force, F
m
highest recorded force in a flexural test on the test specimen when tested to failure
4.2
flexural stress, σ
the nominal stress on the outer surface of the test specimen, calculated at mid-span
ISO/DIS 17138
NOTE This stress is conventionally calculated according to the beam theory, whose basic assumptions cannot be
met by ceramic matrix composite materials.
4.3
flexural strength, σ
f,m
maximum flexural stress applied to a test specimen that fractures during a flexural test
5 Apparatus
5.1 Test machine
The machine shall be equipped with a system for measuring the force applied to the test specimen. The
system shall conform to grade 1 according to ISO 7500-1.
5.2 Test fixture
The test fixture is composed of two parts, linked to the fixed and mobile parts of the machine. It has two outer
support rollers and one (three-point bend) or two (four-point bend) inner rollers for application of load.
The cylindrical rollers shall have a diameter between 4 mm and 10 mm. Their length shall be at least equal to
the width of the test specimen. They shall be made of a material with hardness at least equal to that of the test
specimen. The axes of the rollers shall be
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17138
Première édition
2014-12-01
Céramiques techniques — Propriétés
mécaniques des composites
céramiques à température ambiante
— Détermination de la resistance en
flexion
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic composites at room temperature —
Determination of flexural strength
Numéro de référence
©
ISO 2014
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées 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
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage . 2
5.1 Machine d’essai . 2
5.2 Dispositif de fixation de l’éprouvette . 2
5.3 Système d’enregistrement des données . 2
5.4 Dispositifs de mesurage des dimensions . 2
6 Éprouvettes . 2
7 Préparation de l’éprouvette . 3
7.1 Usinage et préparation . 3
7.2 Nombre d’éprouvettes . 4
8 Modes opératoires d’essai . 4
8.1 Vitesse de déplacement . 4
8.2 Mesurage des dimensions . 4
8.3 Technique de l’essai . 4
8.4 Validité de l’essai . 5
8.5 Expression des résultats . 5
9 Rapport d’essai . 6
Bibliographie . 8
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO, participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 206, Céramiques techniques.
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NORME INTERNATIONALE ISO 17138:2014(F)
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des
composites céramiques à température ambiante —
Détermination de la resistance en flexion
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit une méthode permettant de déterminer la résistance en flexion
des matériaux composites à matrice céramique et à renforts de fibres continus par un essai de flexion
en trois ou quatre points à température ambiante. Cette méthode s’applique à tous les composites à
matrice céramique à renforts de fibres continus, unidirectionnels (1D), renforcés dans le plan (2D)
et multidirectionnels xD avec (2 < x ≤ 3), conformément au CEN/TR 13233, sollicités suivant un axe
principal de renfort.
NOTE La méthode n’est pas destinée à être utilisée pour obtenir des valeurs absolues de résistance pour le
dimensionnement.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux — Partie 1:
Machines d’essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de force
ISO 3611, Spécification géométrique des produits (GPS) — Équipement de mesurage dimensionnel:
Micromètres d’extérieur ― Caractéristiques de conception et caractéristiques métrologiques
CEN/TR 13233:2007, Céramiques techniques avancées — Céramiques composites — Notations et symboles
3 Termes, définitions et symboles
1)
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans le CEN/TR 13233 ainsi
que les suivants s’appliquent.
3.1
force maximale de flexion
F
m
force la plus élevée enregistrée lors d’un essai de flexion conduit jusqu’à rupture
3.2
contrainte de flexion
σ
contrainte nominale calculée à mi-portée sur la face extérieure de l’éprouvette
Note 1 à l’article: Cette contrainte est calculée conventionnellement selon la théorie des poutres dont les hypothèses
de base ne peuvent pas être vérifiées par les matériaux composites à matrice céramique.
1)  Une Norme internationale, ISO 19634, Céramiques techniques — Notations et symboles des céramiques composites
est en cours d’élaboration.
3.3
résistance en flexion
σ
f,m
contrainte de flexion maximale appliquée à une éprouvette qui rompt au cours d’un essai de flexion
4 Principe
Une éprouvette en forme de barreau est placée sur deux appuis et est soumise à un chargement
appliqué perpendiculairement à son axe longitudinal. L’essai est mené à vitesse constante de
déplacement de la traverse.
5 Appareillage
5.1 Machine d’essai
La machine doit être munie d’un système pour mesurer la force appliquée à l’éprouvette. Ce système doit
être conforme à la classe 1 de l’ISO 7500-1.
5.2 Dispositif de fixation de l’éprouvette
Le dispositif de fixation de l’éprouvette est constitué de deux parties liées aux éléments fixe et mobile de
la machine. Il comprend deux cylindres d’appui externes et un cylindre (flexion en trois points) ou deux
cylindres (flexion en quatre points) internes pour l’application de la charge.
Le diamètre des cylindres doit être compris entre 4 mm et 10 mm. Leur longueur doit être au moins égale
à la largeur de l’éprouvette. Ils doivent être réalisés dans un matériau dont la dureté est au moins égale à
celle de l’éprouvette. Les axes des cylindres doivent être parallèles à 0,01 mm/mm près. (Voir Figure 1.)
Des cylindres pivotants peuvent être utilisés pour compenser le défaut de parallélisme des faces
supérieure et inférieure des éprouvettes non usinées. Deux cylindres pour l’essai de flexion en trois
points ou trois cylindres pour l’essai en quatre points doivent être libres de pivoter autour d’un axe
parallèle à la direction longitudinale de l’éprouvette.
La distance entre les cylindres doit être conforme à l’Article 6.
Les cylindres internes doivent être centrés par rapport aux cylindres externes à 0,2 mm près. Pour la
flexion en quatre points, le dispositif d’essai doit garantir une répartition symétrique des efforts sur
l’éprouvette.
5.3 Système d’enregistrement des données
Un enregistreur étalonné doit être utilisé pour enregistrer la courbe force-temps. Il est recommandé
d’utiliser un système d’enregistrement numérique des données.
5.4 Dispositifs de mesurage des dimensions
Les dispositifs utilisés pour le mesurage des dimensions linéaires de l’éprouvette doivent être précis
à ± 0,1 mm. Les micromètres doivent être conformes à l’ISO 3611.
6 Éprouvettes
Les dimensions recommandées pour les éprouvettes sont données dans le Tableau 1. Ces dimensions ont
été utilisées avec succès et prennent en compte les éléments suivants.
Le volume de matériau sous contrainte doit être représentatif de la nature du matériau et de la structure
du renfort. Ceci impose des limites minimales à la portée, à la largeur et à l’épaisseur de l’éprouvette.
Contrairement à l’essai de traction, la distribution du renfort longitudinal à travers l’épaisseur doit être
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés

prise en considération dans le cas de l’essai de flexion. Lorsque cette distribution n’est pas symétrique
par rapport au plan neutre, il faut s’assurer qu’elle est similaire pour toutes les éprouvettes.
On peut distinguer deux types d’éprouvettes, comme suit:
a) les éprouvettes brutes de fabrication, dont seules la longueur et la largeur sont usinées pour obtenir
les dimensions voulues. Dans ce cas, les faces en traction et en compression peuvent ne pas êtres
usinées et donc être irrégulières;
b) les éprouvettes usinées, dont la longueur, la largeur et l’épaisseur ont été obtenues par usinage.
La tolérance sur l’épaisseur concerne uniquement les éprouvettes usinées. Pour les éprouvettes brutes
de fabrication, la différence maximale de trois mesures de l’épaisseur (au centre et au niveau des points
d’appui) ne doit pas dépasser 5 % de la moyenne des trois mesures.
L’épaisseur de l’éprouvette et la distance entre le (ou les) cylindre(s) interne(s) et les cylindres externes
doivent être choisies de manière à éviter une rupture par cisaillement. Pour cela, on impose une limite
minimale au rapport entre le bras de levier et l’épaisseur de l’éprouvette (voir Tableau 1). Une valeur de
10 est couramment utilisée et conduit à un rapport L/h minimum de 2
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 17138
ISO/TC 206 Secrétariat: JISC
Début de vote: Vote clos le:
2013-08-09 2013-11-09
Céramiques techniques - Propriétés mécaniques des
céramiques composites à température ambiante —
Détermination de la resistance en flexion
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic
composites at room temperature — Determination of flexural strength
ICS: 81.060.30
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 17138:2013(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
©
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2013

ISO/DIS 17138:2013(F)
Notice de droit d’auteur
Ce document de l’ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d’auteur
de l’ISO. Sauf autorisé par les lois en matière de droits d’auteur du pays utilisateur, aucune partie de
ce projet ISO ne peut être reproduite, enregistrée dans un système d’extraction ou transmise sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie,
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Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés

ISO/DIS 17138
Sommaire Page
Avant-propos . iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 1
4 Termes, définitions et symboles . 1
5 Appareillage . 2
5.1 Machine d'essai . 2
5.2 Dispositif d'essai . 2
5.3 Système d'enregistrement des données . 2
5.4 Dispositifs de mesurage des dimensions . 2
6 Éprouvettes . 2
7 Préparation de l'éprouvette . 3
7.1 Usinage et préparation . 3
7.2 Nombre d'éprouvettes . 4
8 Modes opératoires d'essai . 4
8.1 Vitesse de déplacement . 4
8.2 Mesurage des dimensions . 4
8.2.1 Dimensions de l’éprouvette . 4
8.2.2 Distances entre les cylindres d’appui . 4
8.3 Technique de l'essai. 4
8.3.1 Montage de l'éprouvette . 4
8.3.2 Mesurages . 5
8.4 Validité de l'essai . 5
8.4.1 Flexion en trois points . 5
8.4.2 Flexion en quatre points . 6
9 Rapport d'essai . 6
Bibliographie . 9

ISO/DIS 17138
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 17138 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques, sous-comité SC , .
Cette deuxième/troisième/. édition annule et remplace la première/deuxième/. édition (), dont [l' (les)
article(s) / le(s) paragraphe(s) / le (les) tableau(x) / la (les) figure(s) / l' (les) annexe(s) a/ont] fait l'objet d'une
révision technique.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 17138

Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des
céramiques composites à température ambiante —
Détermination de la résistance en flexion
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit une méthode permettant de déterminer la résistance en flexion des
matériaux composites à matrice céramique et à renforts de fibres continus par un essai de flexion en trois
points ou en quatre points à température ambiante. Cette méthode s’applique à tous les composites à matrice
céramique à renforts de fibres continus, unidirectionnels (1D), renforcés dans le plan (2D) et multidirectionnels
xD avec (2 < x ≤ 3), conformément à la CEN/TS 13233, sollicités suivant un axe principal de renfort.
NOTE Il convient de ne pas utiliser la méthode pour obtenir des valeurs absolues de résistance à des fins
conceptuelles.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux — Partie 1 :
Machines d'essai de traction/compression.
ISO 3611, Spécification géométrique des produits (GPS) ― Équipement de mesurage dimensionnel :
Micromètres d'extérieur ― Caractéristiques de conception et caractéristiques métrologiques.
3 Principe
Une poutre est en appui sur deux points extérieurs et soumise à une charge externe appliquée
perpendiculairement à l'axe longitudinal. L'essai est mené à vitesse constante de déplacement de la traverse.
4 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et symboles donnés dans l’ISO XXXXX
(fondée sur la CEN/TS 13233) ainsi que les suivants s'appliquent.
4.1
force maximale de flexion, F
m
force la plus élevée enregistrée sur l’éprouvette lors d’un essai de flexion conduit jusqu'à rupture
4.2
contrainte de flexion, 
contrainte nominale calculée à mi-portée sur la face extérieure de l'éprouvette
NOTE Cette contrainte est calculée conventionnellement selon la théorie des poutres dont les hypothèses de base
ne peuvent pas être vérifiées par les matériaux composites à matrice céramique.
ISO/DIS 17138
4.3
résistance à la flexion, 
f,m
contrainte de flexion maximale appliquée à une éprouvette qui rompt au cours d’un essai de flexion
5 Appareillage
5.1 Machine d'essai
La machine doit être munie d'un système pour mesurer la force appliquée à l'éprouvette. Ce système doit être
conforme à la classe 1 de l'ISO 7500-1.
5.2 Dispositif d'essai
Le dispositif d'essai est constitué de deux ensembles liés aux parties fixe et mobile de la machine. Il
comprend deux cylindres d'appui externes et un cylindre (flexion en trois points) ou deux cylindres (flexion en
quatre points) internes pour l'application de la charge.
Le diamètre des cylindres doit être compris entre 4 mm et 10 mm. Leur longueur doit être au moins égale à la
largeur de l'éprouvette. Ils doivent être réalisés dans un matériau dont la dureté est au moins égale à celle de
l’éprouvette. Les axes des cylindres doivent être parallèles à 0,01 mm/mm près.
(voir Figure 1).
NOTE Des cylindres pivotants peuvent être utilisés pour s’adapter au défaut de parallélisme des faces supérieure et
inférieure des éprouvettes non usinées (voir Figure 1). Deux cylindres pour l’essai de flexion en trois points ou trois
cylindres pour l’essai en quatre points doivent être libres de pivoter autour d’un axe parallèle à la direction longitudinale de
l’éprouvette.
La distance entre les cylindres doit être conforme à l’Article 6.
Les cylindres internes doivent être centrés par rapport aux cylindres externes à 0,2 mm près. Pour la flexion
en quatre points, le dispositif d’essai doit garantir une répartition symétrique des efforts sur l'éprouvette.
5.3 Système d'enregistrement des données
Un enregistreur étalonné doit être utilisé pour enregistrer la courbe force-temps. Il est recommandé d’utiliser
un système d’enregistrement numérique des données avec un enregistreur analogique.
5.4 Dispositifs de mesurage des dimensions
Les dispositifs utilisés pour le mesurage des dimensions linéaires de l’éprouvette doivent être précis
à  0,1 mm. Les micromètres doivent être conformes à l'ISO 3611.
6 Éprouvettes
Les dimensions recommandées pour les éprouvettes sont données dans le Tableau 1. Ces dimensions ont
été utilisées avec succès et prennent en compte les éléments suivants :
 le volume de matériau mis en contrainte doit être représentatif de la nature du matériau et de la structure
du renfort. Ceci impose des limites minimales à la portée, à la largeur et à l’épaisseur de l’éprouvette.
Dans le cas de l’essai de flexion, contrairement à l’essai de traction, la distribution du renfort longitudinal
à travers l’épaisseur doit être prise en considération. Lorsque cette distribution n’est pas symétrique par
rapport au plan neutre, il faut s’assurer qu’elle est similaire pour toutes les éprouvettes.
ISO/DIS 17138
On peut distinguer deux types d’éprouvettes :
 les éprouvettes en l’état de fabrication, dont seules la longueur et la largeur sont usinées pour obtenir les
dimensions voulues. Dans ce cas, les surfaces en traction et en compression peuvent ne pas êtres
usinées et sont par conséquent irrégulières ;
 les éprouvettes usinées, dont la longueur, la largeur et l’épaisseur ont été obtenues par usinage.
La tolérance sur l’épaisseur concerne uniquement les éprouvettes usinées. Pour les éprouvettes en l’état de
fabrication, la différence maximale d’épaisseur entre trois mesurages (au centre et à chaque extrémité de la
longueur entre les appuis externes) ne doit pas dépasser 5 % de la moyenne des trois mesurages.
L’épaisseur de l’éprouvette et la distance entre le (ou les) cylindre(s) interne et externe doivent être choisies
de manière à éviter une rupture par cisaillement. Pour cela, on impose une limite minimale au rapport entre le
bras de levier et l’épaisseur de l’éprouvette (voir Tableau 1). Une valeur de 10 est couramment utilisée et
conduit à un rapport L/h mi
...