ISO 1924-2:2008
(Main)Paper and board — Determination of tensile properties — Part 2: Constant rate of elongation method (20 mm/min)
Paper and board — Determination of tensile properties — Part 2: Constant rate of elongation method (20 mm/min)
ISO 1924-2:2008 specifies a method for measuring the tensile strength, strain at break and tensile energy absorption of paper and board, using a testing machine operating at a constant rate of elongation (20 mm/min). ISO 1924-2:2008 also specifies equations for calculating the tensile index, the tensile energy absorption index and the modulus of elasticity. Testing in conformance with ISO 1924-2:2008 always includes the measurement of tensile strength. Measurement or calculation of other properties is subject to agreement between the parties concerned. ISO 1924-2:2008 is applicable to all papers and boards, including papers with a high strain at break if the results are within the capacity of the testing machine. It also applies to the components of corrugated board but not, however, to corrugated board itself.
Papier et carton — Détermination des propriétés de traction — Partie 2: Méthode à gradient d'allongement constant (20 mm/min)
L'ISO 1924-2:2008 spécifie une méthode de mesurage de la résistance à la rupture par traction, de la déformation à la rupture et de l'énergie absorbée à la rupture par traction des papiers et cartons, à l'aide d'un appareil d'essai à gradient d'allongement constant (20 mm/min). L'ISO 1924-2:2008 spécifie également des équations pour le calcul de l'indice de rupture par traction, de l'indice d'énergie absorbée à la rupture par traction et du module d'élasticité. Les essais réalisés conformément à l'ISO 1924-2:2008 comprennent toujours le mesurage de la résistance à la rupture par traction. Le mesurage ou le calcul d'autres propriétés est soumis à accord entre les parties intéressées. L'ISO 1924-2:2008 est applicable à tous les papiers et cartons, y compris aux papiers à forte déformation à la rupture, si les résultats s'inscrivent dans les limites de la capacité de l'appareil d'essai. Elle s'applique également aux composants du carton ondulé mais cependant, pas au carton ondulé lui-même.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 1924-2
Third edition
2008-12-15
Paper and board — Determination of
tensile properties —
Part 2:
Constant rate of elongation method
(20 mm/min)
Papier et carton — Détermination des propriétés de traction —
Partie 2: Méthode à gradient d'allongement constant (20 mm/min)
Reference number
ISO 1924-2:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO 1924-2:2008(E)
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Published in Switzerland
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ISO 1924-2:2008(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Principle.2
5 Apparatus.3
6 Calibration and adjustment of apparatus .4
7 Sampling and preparation of test pieces.4
7.1 Sampling.4
7.2 Conditioning .4
7.3 Preparation of test pieces.5
8 Procedure.5
9 Calculation and report .6
9.1 General .6
9.2 Tensile strength.6
9.3 Tensile index.6
9.4 Strain at break.6
9.5 Tensile energy absorption.7
9.6 Tensile energy absorption index .7
9.7 Modulus of elasticity.7
10 Precision.8
10.1 General .8
10.2 Repeatability .8
10.3 Reproducibility .8
11 Test report.10
Annex A (normative) Calibration of the tensile testing machine.11
Bibliography.12
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ISO 1924-2:2008(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.
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 1924-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 6, Paper, board and pulps, Subcommittee SC 2,
Test methods and quality specifications for paper and board.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 1924-2:1994), which has been technically
revised with respect to terms and definitions (in order to be in line with the terms and definitions used in
[1]
ISO 1924-3 ). The numbering of clauses and their contents have been changed to be congruent with
ISO 1924-3.
ISO 1924 consists of the following parts, under the general title Paper and board — Determination of tensile
1)
properties :
⎯ Part 2: Constant rate of elongation method (20 mm/min)
⎯ Part 3: Constant rate of elongation method (100 mm/min)
1) ISO 1924-1, Constant rate of loading method, was withdrawn in 2004 as it was considered obsolete.
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ISO 1924-2:2008(E)
Introduction
The method for determination of tensile properties specified in this part of ISO 1924 is the one most commonly
used. It is related to the method specified in ISO 1924-3. In this part of ISO 1924 (ISO 1924-2), the constant
rate of elongation applied is 20 mm/min, whereas in ISO 1924-3, the constant rate of elongation applied is
100 mm/min.
Since the results of a tensile test depend on the rate of elongation applied, this part of ISO 1924 and
ISO 1924-3 will not give the same results. The rate dependence can vary according to paper grade and is
different for tensile strength, strain at break, tensile energy absorption and modulus of elasticity.
NOTE 1 In most cases, the tensile properties can increase by 5 % to 15 % when the rate of elongation is increased
from 20 mm/min (180 mm test span length) to 100 mm/min (100 mm test span length).
NOTE 2 In this part of ISO 1924, the same terminology and symbols are used as in ISO 1924-3 and in general
literature concerning materials physics and mechanics.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 1924-2:2008(E)
Paper and board — Determination of tensile properties —
Part 2:
Constant rate of elongation method (20 mm/min)
1 Scope
This part of ISO 1924 specifies a method for measuring the tensile strength, strain at break and tensile energy
absorption of paper and board, using a testing machine operating at a constant rate of elongation
(20 mm/min). This part of ISO 1924 also specifies equations for calculating the tensile index, the tensile
energy absorption index and the modulus of elasticity.
Testing in conformance with this part of ISO 1924 always includes the measurement of tensile strength.
Measurement or calculation of other properties is subject to agreement between the parties concerned.
This part of ISO 1924 is applicable to all papers and boards, including papers with a high strain at break if the
results are within the capacity of the testing machine. It also applies to the components of corrugated board
but not, however, to corrugated board itself.
[2]
This part of ISO 1924 is not applicable to tissue paper and tissue products for which ISO 12625-4 is
[3]
applicable. For the determination of tensile properties of laboratory sheets, ISO 5270 is recommended.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 186, Paper and board — Sampling to determine average quality
ISO 187, Paper, board and pulps — Standard atmosphere for conditioning and testing and procedure for
monitoring the atmosphere and conditioning of samples
ISO 534, Paper and board — Determination of thickness, density and specific volume
ISO 536, Paper and board — Determination of grammage
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ISO 1924-2:2008(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
tensile strength
maximum tensile force per unit width that paper and board will withstand before breaking under the conditions
defined in this International Standard
3.2
tensile index
tensile strength divided by the grammage
3.3
elongation
increase in length of a test piece
NOTE Elongation is expressed in millimetres.
3.4
strain
ratio of the elongation of a test piece to the initial test length
NOTE 1 Strain is expressed as a percentage of the initial test length.
NOTE 2 The initial test length of the test piece is the same as the initial span between the clamping lines.
3.5
strain at break
ratio of the measured elongation at the moment of rupture of a test piece of paper, when extended under the
conditions defined in the standard method of test, to the initial test length
3.6
tensile energy absorption
amount of energy per unit surface area of a test piece when it is strained to the maximum tensile force
NOTE Surface area is calculated as test length multiplied by width.
3.7
tensile energy absorption index
tensile energy absorption divided by the grammage
3.8
modulus of elasticity
maximum slope of the force-elongation curve multiplied by the initial length divided by the width and the
thickness of the test piece
NOTE See also Figure 2.
4 Principle
A test piece of given dimensions is strained to break at a constant rate of elongation using a testing machine
that records both the tensile force and, if required, the elongation. If the tensile force and elongation are
continuously recorded, the strain at break, the tensile energy absorption and the modulus of elasticity may be
determined.
From the recorded data, and the knowledge of the grammage of the sample, the tensile index and the tensile
energy absorption index may be calculated.
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ISO 1924-2:2008(E)
5 Apparatus
5.1 Tensile testing machine, designed to extend a test piece of given dimensions at an appropriate
constant rate of elongation (20 mm/min), and to measure the tensile force and, if required, the elongation
produced.
The tensile testing machine includes means of measuring and indicating the tensile force to an accuracy of
± 1 % of the true force and, if required, the elongation to an accuracy of ± 0,1 % elongation. The tensile force
may be recorded as a function of the elongation on an electronic integrator or an equivalent device.
NOTE 1 The accuracy of measurement of elongation is very important. An appropriate extensometer, placed directly
on the test piece, is recommended for accurate measurement of true elongation (see ISO 9513, class 1 or class 0,5). This
is to avoid the possibility of including in the measurement any apparent elongation which can result from undetected
slippage of the test piece in the clamps or from the take-up in the joints of the apparatus. The latter is dependent upon the
load applied and the error can increase due to wear of the joints of an apparatus which has been in use for some time. It is
advisable that means be applied to limit additional loads, which an extensometer would apply to the test piece, to the
required accuracy of the tensile force.
The tensile testing machine also includes two clamps, for holding a test piece of the required width (see 7.3).
Each clamp shall be designed to grip the test piece firmly, but without damage or slippage, along a straight
line across the full width of the test piece and have a means of adjusting the clamping force. The clamping
surfaces of the clamps shall be in the same plane and so aligned that they hold the test piece in that plane
throughout the test.
NOTE 2 It is advisable that the clamps grip the test piece between a cylindrical and a flat surface, or between two
cylindrical surfaces, with the plane of the test piece tangential to the cylindrical surface. Other types of clamps can be used
provided no slippage of, or damage to, the test piece occurs during test.
When the test piece is clamped, the clamping lines shall be parallel to each other within a maximum angle
of 1° (see Figure 1). In addition, the clamping lines shall remain perpendicular to the direction of the applied
tensile force, and to the long dimension of the test piece, to within a maximum of 1°, while under load
(see Figure 1). The distances between the clamping lines shall be adjustable to the test length required to
within ±1 mm.
a
Clamping lines parallel to each other within a maximum angle of 1°.
b
Centreline of test piece perpendicular to clamping lines to within a maximum angle of 1°.
c
Tensile force
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 1924-2
Troisième édition
2008-12-15
Papier et carton — Détermination des
propriétés de traction —
Partie 2:
Méthode à gradient d'allongement
constant (20 mm/min)
Paper and board — Determination of tensile properties —
Part 2: Constant rate of elongation method (20 mm/min)
Numéro de référence
ISO 1924-2:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO 1924-2:2008(F)
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Publié en Suisse
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ISO 1924-2:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Principe.2
5 Appareillage .3
6 Étalonnage et réglage de l'appareil .4
7 Échantillonnage et préparation des éprouvettes.4
7.1 Échantillonnage.4
7.2 Conditionnement .4
7.3 Préparation des éprouvettes.5
8 Mode opératoire.5
9 Calcul et rapport .6
9.1 Généralités .6
9.2 Résistance à la rupture par traction .6
9.3 Indice de rupture par traction .6
9.4 Déformation à la rupture.6
9.5 Énergie absorbée à la rupture par traction.7
9.6 Indice d'énergie absorbée à la rupture par traction.7
9.7 Module d'élasticité.7
10 Fidélité .8
10.1 Généralités .8
10.2 Répétabilité .8
10.3 Reproductibilité .8
11 Rapport d'essai.10
Annexe A (normative) Étalonnage de la machine d'essai de traction.11
Bibliographie.12
© ISO 2008 – Tous droits réservés iii
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ISO 1924-2:2008(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 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 1924-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 6, Papiers, cartons et pâtes, sous-comité SC 2,
Méthodes d'essais et spécifications de qualité des papiers et cartons.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 1924-2:1994), qui a fait l'objet d'une
révision technique concernant les termes et définitions (pour les aligner sur les termes et définitions employés
[1]
dans l'ISO 1924-3 ). La numérotation des articles et leur contenu ont également été modifiés pour être
homogènes avec l'ISO 1924-3.
L'ISO 1924 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Papier et carton — Détermination
1)
des propriétés de traction :
⎯ Partie 2: Méthode à gradient d'allongement constant (20 mm/min)
⎯ Partie 3: Méthode à gradient d'allongement constant (100 mm/min)
1) La Partie 1 de l'ISO 1924, Méthode à vitesse constante d'application de la charge, a été retirée en 2004 car elle a été
jugée obsolète.
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 1924-2:2008(F)
Introduction
La méthode de détermination des propriétés de traction spécifiée dans la présente partie de l'ISO 1924 est la
plus couramment utilisée. Elle est liée à la méthode spécifiée dans l'ISO 1924-3. Dans la présente partie de
l'ISO 1924 (ISO 1924-2), le gradient d'allongement constant appliqué est de 20 mm/min, alors qu'il est de
100 mm/min dans l'ISO 1924-3.
Les résultats d'un essai de traction dépendant du gradient d'allongement appliqué, la présente partie de
l'ISO 1924 et l'ISO 1924-3 ne donneront pas les mêmes résultats. La dépendance vis-à-vis du gradient
d'allongement peut varier avec la qualité du papier et elle est différente pour la résistance à la rupture par
traction, la déformation à la rupture, l'énergie absorbée à la rupture par traction et le module d'élasticité.
NOTE 1 Dans la plupart des cas, les propriétés de traction peuvent s'améliorer de 5 % à 15 % lorsque le gradient
d'allongement passe de 20 mm/min (distance entre es mâchoires d'essai de 180 mm) à 100 mm/min (distance entre les
mâchoires d'essai de 100 mm).
NOTE 2 La présente partie de l'ISO 1924 utilise la même terminologie et les mêmes symboles que l'ISO 1924-3 et,
d'une manière générale, les publications concernant la physique et la mécanique des matériaux.
© ISO 2008 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 1924-2:2008(F)
Papier et carton — Détermination des propriétés de traction —
Partie 2:
Méthode à gradient d'allongement constant (20 mm/min)
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 1924 spécifie une méthode de mesurage de la résistance à la rupture par traction,
de la déformation à la rupture et de l'énergie absorbée à la rupture par traction des papiers et cartons, à l'aide
d'un appareil d'essai à gradient d'allongement constant (20 mm/min). La présente partie de l'ISO 1924
spécifie également des équations pour le calcul de l'indice de rupture par traction, de l'indice d'énergie
absorbée à la rupture par traction et du module d'élasticité.
Les essais réalisés conformément à la présente partie de l'ISO 1924 comprennent toujours le mesurage de la
résistance à la rupture par traction. Le mesurage ou le calcul d'autres propriétés est soumis à accord entre les
parties intéressées.
La présente partie de l'ISO 1924 est applicable à tous les papiers et cartons, y compris aux papiers à forte
déformation à la rupture, si les résultats s'inscrivent dans les limites de la capacité de l'appareil d'essai. Elle
s'applique également aux composants du carton ondulé mais cependant, pas au carton ondulé lui-même.
La présente partie de l'ISO 1924 n'est applicable ni au papier tissue ni aux produits tissues qui relèvent de
[2]
l'ISO 12625-4 . Pour la détermination des propriétés de traction des feuilles de laboratoire, il est
[3]
recommandé de se reporter à l'ISO 5270 .
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 186, Papier et carton — Échantillonnage pour déterminer la qualité moyenne
ISO 187, Papier, carton et pâtes — Atmosphère normale de conditionnement et d'essai et méthode de
surveillance de l'atmosphère et de conditionnement des échantillons
ISO 534, Papier et carton — Détermination de l'épaisseur, de la masse volumique et du volume spécifique
ISO 536, Papier et carton — Détermination du grammage
© ISO 2008 – Tous droits réservés 1
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ISO 1924-2:2008(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
résistance à la rupture par traction
force maximale de traction par unité de largeur que le papier et le carton supporteront avant rupture, dans les
conditions définies dans la présente partie de l'ISO 1924
3.2
indice de rupture par traction
quotient de la résistance à la rupture par traction par le grammage
3.3
allongement
augmentation de la longueur d'une éprouvette
NOTE L'allongement est exprimé en millimètres.
3.4
déformation
rapport de l'allongement d'une éprouvette à la longueur d'essai initiale
NOTE 1 La déformation est exprimée en pourcentage de la longueur d'essai initiale.
NOTE 2 La longueur d'essai initiale de l'éprouvette est la même que l'écart initial entre les lignes de serrage.
3.5
déformation à la rupture
rapport de l'allongement mesuré au moment de la rupture d'une éprouvette de papier étirée dans les
conditions définies dans la méthode d'essai normalisée, à la longueur initiale d'essai
3.6
énergie absorbée à la rupture par traction
quantité d'énergie par unité de surface d'une éprouvette étirée à la force de traction maximale
NOTE L'aire de la surface est calculée en multipliant la longueur d'essai par la largeur.
3.7
indice d'énergie absorbée à la rupture par traction
quotient de l'énergie absorbée à la rupture par traction par le grammage
3.8
module d'élasticité
quotient de la pente maximale de la courbe force/allongement multipliée par la longueur initiale et de la
largeur et de l'épaisseur de l'éprouvette
NOTE Voir également la Figure 2.
4 Principe
Une éprouvette de dimensions données est étirée jusqu'à la rupture à un gradient d'allongement constant à
l'aide d'une machine d'essai qui enregistre la force de traction et, si nécessaire, l'allongement. Si la force de
traction et l'allongement sont enregistrés de façon continue, la déformation à la rupture, l'énergie absorbée à
la rupture par traction et le module d'élasticité peuvent être déterminés.
À partir des données enregistrées et de la connaissance du grammage de l'échantillon, l'indice de rupture par
traction et l'indice d'énergie absorbée à la rupture par traction peuvent être calculés.
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ISO 1924-2:2008(F)
5 Appareillage
5.1 Machine d'essai de traction, conçue pour étirer une éprouvette de dimensions données, à un gradient
d'allongement constant approprié (20 mm/min), et pour mesurer la force de traction ainsi que, si nécessaire,
l'allongement produit.
La machine d'essai de traction comporte des moyens de mesurer et d'indiquer la force de traction, avec une
précision de ± 1 % de la force vraie, ainsi que, si nécessaire, l'allongement avec une précision de ± 0,1 % de
l'allongement par traction. La force de traction peut être enregistrée en fonction de l'allongement sur un
intégrateur électronique ou sur un dispositif équivalent.
NOTE 1 La précision de mesurage de l'allongement est très importante. Il est recommandé d'utiliser un extensomètre
approprié, placé directement sur l'éprouvette, afin de mesurer l'allongement vrai avec précision (voir l'ISO 9513, classe 1
ou classe 0,5). Cela évite d'inclure dans le mesurage tout allongement apparent pouvant résulter d'un glissement non
décelé de l'éprouvette dans les mâchoires ou de l'absorption au niveau des liaisons de l'appareil. Cette dernière dépend
de la charge appliquée et l'erreur peut augmenter du fait de l'usure des liaisons de l'appareil, si celui-ci est en service
depuis quelque temps. Il est souhaitable que des moyens soient appliqués pour limiter les charges supplémentaires qu'un
extensomètre appliquerait sur l'éprouvette, à la précision requise de la force de traction.
La machine d'essai de traction comporte également deux mâchoires pour maintenir une éprouvette de la
largeur requise (voir 7.3). Chaque mâchoire doit être conçue afin d'être à même de serrer l'éprouvette
fermement, sans dommage ni glissement, suivant une ligne droite sur toute la largeur de l'éprouvette, et elle
doit comporter un dispositif de réglage de la force de serrage. Les surfaces de serrage des mâchoires doivent
se trouver dans le même plan et être alignées de façon à maintenir l'éprouvette dans ce plan pendant toute la
durée de l'essai.
NOTE 2 Il est souhaitable que les mâchoires serrent l'éprouvette entre une surface cylindrique et une surface plane ou
entre deux surfaces cylindriques, le plan de l'éprouvette étant tangent à la surface cylindrique. D'autres types de
mâchoires peuvent être utilisés à condition que l'éprouvette ne risque pas de glisser ou d'être détériorée pendant l'essai.
Lorsque l'éprouvette est fixée, les lignes de serrage doivent demeurer parallèles dans un angle maximal
de 1° (voir Figure 1). De plus, elles doivent demeurer perpendiculaires au sens d'application de la force de
traction et au côté le plus long de l'éprouvette, dans un angle maximal de 1°, pendant l'application de la
charge (voir Figure 1). Les distances entre les lignes de serrage doivent être réglables à la longueur d'essai
requise, à ± 1 mm près.
a
Lignes de serrage parallèles dans un angle maximal de 1°.
b
Ligne médiane de l'éprouvette perpendiculaire aux lignes de serrage dans un angle maximal de 1°.
c
Force de traction parallèle à la ligne médiane de l'éprouvette dans un angle maximal de 1°.
Figure 1 — Relations entre les lignes de serrage et l'éprouvette
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ISO 1924-2:2008(F)
5.2 Dispositif de découpage de
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