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

This document describes procedures for determination of the compressive behaviour of ceramic matrix composite materials with continuous fibre reinforcement at room temperature. This method applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre reinforcement, uni-directional (1D), bi-directional (2D) and tri-directional (xD, with 2 x

Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites à matrice céramiques à température ambiante — Méthode de détermination des propriétés en compression

Le présent document décrit des procédures permettant de déterminer les caractéristiques en compression des matériaux composites à matrice céramique avec renfort de fibres continues à température ambiante. Il s'applique à tous les composites à matrice céramique avec renfort de fibres continues, unidirectionnel (1D), bidirectionnel (2D), et tridirectionnel (xD, avec 2 x

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
30-Jul-2019
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
01-Dec-2022
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ISO 20504:2019 - Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) -- Mechanical properties of ceramic composites at room temperature -- Determination of compressive properties
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ISO 20504:2019 - Céramiques techniques -- Propriétés mécaniques des composites a matrice céramiques a température ambiante -- Méthode de détermination des propriétés en compression
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20504
Second edition
2019-07
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic
composites at room temperature
— Determination of compressive
properties
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites
à matrice céramiques à température ambiante — Méthode de
détermination des propriétés en compression
Reference number
ISO 20504:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 20504:2019(E)
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© ISO 2019

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Published in Switzerland
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ISO 20504:2019(E)
Contents Page

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

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

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

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

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 3

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 Test machine ............................................................................................................................................................................................. 3

5.2 Load train..................................................................................................................................................................................................... 3

5.3 Strain measurement ........................................................................................................................................................................... 4

5.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

5.3.2 Strain gauges ....................................................................................................................................................................... 4

5.3.3 Extensometry ...................................................................................................................................................................... 4

5.4 Data recording system ...................................................................................................................................................................... 4

5.5 Dimension-measuring devices .................................................................................................................................................. 4

6 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 5

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

6.2 Compression between platens .................................................................................................................................................. 5

6.3 Test specimen used with grips .................................................................................................................................................. 7

7 Test specimen preparation .....................................................................................................................................................................10

7.1 Machining and preparation .......................................................................................................................................................10

7.2 Number of test specimens ..........................................................................................................................................................10

8 Test procedure .....................................................................................................................................................................................................10

8.1 Test mode and rate ...........................................................................................................................................................................10

8.2 Measurement of test specimen dimensions ...............................................................................................................10

8.3 Buckling .....................................................................................................................................................................................................10

8.4 Testing technique ...............................................................................................................................................................................11

8.4.1 Test specimen mounting ........................................................................................................................................11

8.4.2 Extensometers ................................................................................................................................................................11

8.4.3 Measurements .................................................................................................................................................................11

8.5 Test validity .............................................................................................................................................................................................11

9 Calculation of results ....................................................................................................................................................................................11

9.1 Test specimen origin .......................................................................................................................................................................11

9.2 Compressive strength ....................................................................................................................................................................12

9.3 Strain at maximum compressive force ............................................................................................................................12

9.4 Proportionality ratio or pseudo-elastic modulus, elastic modulus ........................................................12

10 Test report ................................................................................................................................................................................................................13

Annex A (informative) Illustration of elastic modulus ...................................................................................................................15

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 20504:2019(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

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

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

.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 20504:2006), which has been technically

revised. The main changes to the previous edition are as follows:
— the title has been improved;

— Clause 1, Clause 2, Clause 3, 5.2, 5.3, 5.4, 6.2, 8.1, 8.3, 9.3 and 9.4.3 have been updated;

— 9.5, 9.6 and 9.7 have been deleted;
— Annexes B and C have been deleted.

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

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 20504:2019(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites
at room temperature — Determination of compressive
properties
1 Scope

This document describes procedures for determination of the compressive behaviour of ceramic

matrix composite materials with continuous fibre reinforcement at room temperature. This method

applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre reinforcement, uni-directional (1D), bi-

directional (2D) and tri-directional (xD, with 2 < x < 3), tested along one principal axis of reinforcement

or off axis conditions. This method also applies to carbon-fibre-reinforced carbon matrix composites

(also known as carbon/carbon or C/C). Two cases of testing are distinguished: compression between

platens and compression using grips.
2 Normative references

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

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for

external measurements — Design and metrological characteristics

ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:

Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system

ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing

ISO 14744, Welding — Acceptance inspection of electron beam welding machines

ISO 17161, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ceramic composites —

Determination of the degree of misalignment in uniaxial mechanical tests
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

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

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
calibrated length
part of the test specimen which has uniform and minimum cross-sectional area
3.2
initial gauge length

initial distance between reference points on the test specimen in the calibrated length before initiation

of the test
© ISO 2019 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 20504:2019(E)
3.3
initial cross-sectional area
initial area of specimen cross section in the calibration length
3.4
longitudinal deformation
decrease of the initial gauge length under compressive force

Note 1 to entry: The longitudinal deformation corresponding to the maximum force is denoted as ΔL .

c,m
3.5
compressive strain
relative decrease of the gauge length defined as the ratio ΔL/L

Note 1 to entry: The compressive strain corresponding to the maximum force is denoted as ε .

c,m
3.6
compressive force

uniaxial force carried by the test specimen at any time during the testuniaxial compressive force

carried by the test specimen at any time during the test
3.7
maximum compressive force
c,m

greatest uniaxial compressive force applied to the test specimen when tested to failure

3.8
compressive stress

compressive force supported by the test specimen at any time in the test divided by the initial cross-

sectional area such that σ = F /A
c o
3.9
compressive strength
c,m
greatest compressive stress applied to a test specimen when tested to failure
3.10
proportionality ratio or pseudo-elastic modulus
slope of the linear region of the stress-strain curve, if any

Note 1 to entry: Examination of the stress-strain curves for ceramic matrix composites allows definition of the

following cases:
— Material with a linear region in the stress-strain curve.

For ceramic matrix composites that have a mechanical behaviour characterised by a linear region, the

proportionality ratio E is defined using Formula (1).
σσ−
E ()σσ, = (1)
p 12
εε−

where (ε , σ ) and (ε , σ ) lie near the lower and the upper limits of the linear region of the stress-strain curve

1 1 2 2
(see Annex A, Figures A.1 and A.2).

— Material with nonlinear region in the stress-strain curve. In this case only, stress-strain couples can be

determined at specified stresses or specified strains.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 20504:2019(E)
3.11
elastic modulus

proportionality ratio or pseudo-elastic modulus, in the special case where the linearity starts near

the origin
Note 1 to entry: (see Figure A.2).
4 Principle

A test specimen of specified dimensions is loaded in compression. The compression test is usually

performed at a constant cross-head displacement rate or at a constant deformation rate.

Constant force rate is only allowed in the case of linear stress-strain behaviour up to failure.

For crosshead displacement tests, a constant rate is recommended when the test is conducted to failure.

The force and longitudinal deformation are measured and recorded simultaneously.
5 Apparatus
5.1 Test machine

The machine shall be equipped with a system for measuring the force applied to the test specimen that

shall conform to grade 1 or better in accordance with ISO 7500-1.
5.2 Load train

The load train is composed of movable and fixed cross-heads, the loading rods and the grips or platens.

Load train couplers may additionally be used to connect the grips or platens to the loading rods.

The load train shall align the test specimen axis with the direction of force application without

introducing bending or torsion in the test specimen. The misalignment of the test specimen shall be

verified and documented in accordance with the procedure described in ISO 17161. The maximum

bending shall not exceed 5 % at an average axial strain of 500 × 10 .
There are two alternative means of force application.

1) Compression platens are connected to the force transducer and the moving cross-head. The

parallelism of these platens shall be better than 0,01 mm, in the loading area and the faces of the

platens shall be perpendicular to the force application direction.

The use of platens is not recommended for compression testing of 1D and 2D materials with small

thicknesses because of buckling.

NOTE A compliant interlayer material (composed only of paper or cardboard) between the test

specimen and platens can be used for testing macroscopically inhomogeneous materials to ensure uniform

contact pressure.

When the dimensions of the test specimen are such that buckling can occur, it is recommended that

antibuckling devices are used similar to those described in ISO 14126. These devices should not

introduce parasitic stresses during loading of the test specimen.

2) Grips are used to clamp and load the test specimen. The grip design shall prevent the test specimen

from slipping and the grips shall align the test specimen axis with that of the applied force.

© ISO 2019 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 20504:2019(E)
5.3 Strain measurement
5.3.1 General

For continuous measurement of the longitudinal deformation as a function of the applied force, either

strain gauges or a suitable extensometer may be used. Use an extensometer that meets the requirements

of at least class 1 in ISO 9513. Measurement of longitudinal deformation over a length as long as possible

within the gauge section length of the test specimen is recommended.
5.3.2 Strain gauges

Strain gauges are used for the verification of the alignment on the test specimen. They may also be used

to determine longitudinal deformation during testing. In both cases, the length of the strain gauges

shall be such that the readings are not affected by local features on the surface of the specimen, such as

fibre crossovers. Care shall be taken to ensure that the strain gauge readings are not influenced by the

surfa
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20504
Deuxième édition
2019-07
Céramiques techniques — Propriétés
mécaniques des composites à matrice
céramiques à température ambiante
— Méthode de détermination des
propriétés en compression
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic composites at room temperature —
Determination of compressive properties
Numéro de référence
ISO 20504:2019(F)
ISO 2019
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ISO 20504:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

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

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 20504:2019(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 3

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 3

5.1 Machine d’essai ....................................................................................................................................................................................... 3

5.2 Système de mise en charge ........................................................................................................................................................... 3

5.3 Mesurage de la déformation ........................................................................................................................................................ 4

5.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 4

5.3.2 Jauges de déformation ................................................................................................................................................ 4

5.3.3 Extensométrie .................................................................................................................................................................... 4

5.4 Système d’enregistrement des données ............................................................................................................................ 5

5.5 Dispositifs de mesurage des dimensions ......................................................................................................................... 5

6 Éprouvettes ................................................................................................................................................................................................................ 5

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 5

6.2 Compression entre plateaux ....................................................................................................................................................... 5

6.3 Éprouvettes utilisées avec des mors .................................................................................................................................... 7

7 Préparation des éprouvettes ................................................................................................................................................................10

7.1 Usinage et préparation ..................................................................................................................................................................10

7.2 Nombre d’éprouvettes ...................................................................................................................................................................10

8 Mode opératoire d’essai.............................................................................................................................................................................10

8.1 Mode et vitesse d’essai ..................................................................................................................................................................10

8.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes ......... ........................................................................................................11

8.3 Flambage ...................................................................................................................................................................................................11

8.4 Technique de l’essai .........................................................................................................................................................................11

8.4.1 Montage de l’éprouvette .........................................................................................................................................11

8.4.2 Extensomètres ................................................................................................................................................................11

8.4.3 Mesurages ...........................................................................................................................................................................11

8.5 Validité de l’essai ................................................................................................................................................................................12

9 Calcul des résultats .........................................................................................................................................................................................12

9.1 Origine de l’éprouvette .................................................................................................................................................................12

9.2 Résistance à la compression .....................................................................................................................................................12

9.3 Déformation à la force maximale de compression ................................................................................................12

9.4 Coefficient de proportionnalité ou module pseudo-élastique, module élastique ......................13

10 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................14

Annexe A (informative) Illustration du module élastique ..........................................................................................................15

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 20504:2019(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

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

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 20504:2006), qui a fait l’objet d’une

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

— le titre a été amélioré;

— l’Article 1, l’Article 2, l’Article 3, ainsi que les paragraphes 5.2, 5.3, 5.4, 6.2, 8.1, 8.3, 9.3 et 9.4.3 ont

été mis à jour;
— les paragraphes 9.5, 9.6 et 9.7 ont été supprimés;
— les Annexes B et C ont été supprimées.

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

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

se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 20504:2019(F)
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques
des composites à matrice céramiques à température
ambiante — Méthode de détermination des propriétés en
compression
1 Domaine d’application

Le présent document décrit des procédures permettant de déterminer les caractéristiques en

compression des matériaux composites à matrice céramique avec renfort de fibres continues à

température ambiante. Il s’applique à tous les composites à matrice céramique avec renfort de fibres

continues, unidirectionnel (1D), bidirectionnel (2D), et tridirectionnel (xD, avec 2 < x < 3), sollicités

suivant un axe principal de renfort ou dans des conditions hors axe. Il peut également s’appliquer aux

composites à matrice de carbone avec renfort de fibres de carbone (également connus en tant que

carbone/carbone ou C/C). Deux cas de compression sont distingués: la compression entre plateaux et la

compression entre mors.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 3611, Spécification géométrique des produits (GPS) — Équipement de mesurage dimensionnel:

Micromètres d'extérieur — Caractéristiques de conception et caractéristiques métrologiques

ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques

uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système

de mesure de force

ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques utilisées lors d'essais

uniaxiaux

ISO 14744, Soudage — Essais de réception des machines de soudage par faisceau d'électrons

ISO 17161, Céramiques techniques — Céramiques composites — Détermination du degré de non-alignement

lors des essais mécaniques uniaxiaux
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

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

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

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

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
section de jauge

partie de l’éprouvette où la section transversale est la plus faible et est uniforme

© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 20504:2019(F)
3.2
longueur de jauge initiale

distance initiale entre les points de référence sur l’éprouvette dans la section de jauge avant le début

de l’essai
3.3
aire initiale de la section

aire initiale de la section transversale de l’éprouvette dans la section de jauge

3.4
accourcissement
diminution de la longueur de jauge initiale sous une force de compression

Note 1 à l'article: L’accourcissement correspondant à la force maximale est désigné par ΔL .

c,m
3.5
déformation en compression
diminution relative de la longueur de jauge définie comme le rapport ΔL/L

Note 1 à l'article: La déformation en compression correspondant à la force maximale est désignée par ε .

c,m
3.6
force de compression

force de compression uniaxiale supportée par l’éprouvette à tout moment pendant l’essai

3.7
force maximale de compression
c,m

force de compression uniaxiale la plus élevée appliquée à une éprouvette lors d’un essai de compression

réalisé jusqu’à rupture
3.8
contrainte de compression

force de compression supportée par l’éprouvette à tout moment au cours de l’essai, divisée par l’aire

initiale de la section, telle que σ = F /A
c o
3.9
résistance à la compression
c,m

contrainte de compression la plus élevée appliquée à une éprouvette lors d’un essai de compression

réalisé jusqu’à rupture
3.10
coefficient de proportionnalité ou module pseudo-élastique
pente de la partie linéaire de la courbe contrainte-déformation, si elle existe

Note 1 à l'article: L’examen des courbes contrainte-déformation des composites à matrice céramique conduit à

définir les cas suivants:
— matériau présentant une zone linéaire dans la courbe contrainte-déformation.

Pour les matériaux composites à matrice céramique dont le comportement mécanique est caractérisé par une

zone linéaire, le coefficient de proportionnalité E est défini par Formule (1):
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 20504:2019(F)
σσ−
E ()σσ, = (1)
p 12
εε−

où (ε , σ ) et (ε , σ ) caractérisent les points proches de la limite inférieure et de la limite supérieure de la partie

1 1 2 2

linéaire de la courbe contrainte-déformation (voir Annexe A, Figures A.1 et A.2);

— matériau présentant une courbe contrainte-déformation non linéaire. Dans ce cas, seuls des couples

contrainte-déformation peuvent être déterminés à des contraintes spécifiées ou des déformations spécifiées.

3.11
module élastique

coefficient de proportionnalité ou module pseudo-élastique, dans le cas particulier où la linéarité est

très proche de l’origine
Note 1 à l'article: Voir Figure A.2.
4 Principe

Une éprouvette de dimensions spécifiées est soumise à une charge de compression. L’essai de

compression est généralement réalisé à une vitesse constante de déplacement de la traverse de la

machine d’essai ou à une vitesse constante de déformation.

Un essai à vitesse constante d’application de la force n’est autorisé que dans le cas où le comportement

contrainte-déformation est linéaire jusqu’à la rupture.

Pour les essais où le chargement est piloté par le déplacement de la traverse, une vitesse constante est

recommandée lorsque l’essai est mené jusqu’à la rupture.

La force et la déformation longitudinale sont mesurées et enregistrées simultanément.

5 Appareillage
5.1 Machine d’essai

La machine doit être équipée d’un système de mesure de la force appliquée à l’éprouvette qui doit être

de classe 1 ou mieux, conformément à l’ISO 7500-1.
5.2 Système de mise en charge

Le système de mise en charge est composé de traverses mobile et fixe, de tiges de mise en charge et de

mors ou de plateaux. Des raccords peuvent également être utilisés entre les mors ou les plateaux et les

tiges de mise en charge.

Le système de mise en charge doit aligner l’axe de l’éprouvette avec la direction d’application de la

force, sans provoquer des efforts de flexion ou de torsion dans l’éprouvette. Le défaut d’alignement de

l’éprouvette doit être vérifié et documenté conformément au mode opératoire décrit dans l’ISO 17161.

Le pourcentage de déformation en flexion ne doit pas dépasser 5 % pour une déformation axiale

moyenne de 500 × 10 .
Deux modes d’application de la force sont possibles.

1) Des plateaux de compression sont fixés sur la cellule de force et sur la traverse mobile. L’écart de

parallélisme entre ces plateaux doit être inférieur ou égal à 0,01 mm, dans la zone de mise en charge

et les plateaux doivent être perpendiculaires à la direction d’application de la force.

L’utilisation de plateaux n’est pas recommandée pour les matériaux 1D et 2D de faible épaisseur à

cause du flambage.
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ISO 20504:2019(F)

NOTE Pour les essais de matériaux qui ne sont pas macroscopiquement homogènes, il est possible

d’utiliser une interface souple (composée uniquement de papier ou de carton) entre l’éprouvette et les

plateaux pour assurer une pression de contact régulière.

Lorsque les dimensions de l’éprouvette sont telles que le flambage de l’éprouvette peut se produire,

il est recommandé d’utiliser des dispositifs anti-flambage similaires à ceux décrits dans l’ISO 14126.

Il convient que ces dispositifs n’introduisent pas de contraintes parasites pendant le chargement de

l’éprouvette.

2) Des mors sont utilisés pour fixer et mettre en charge l’éprouvette. Ils doivent permettre l’alignement

de l’axe de l’éprouvette avec la direction de la force appliquée.
5.3 Mesurage de la déformation
5.3.1 Généralités

Pour le mesurage en continu de l’accourcissement en fonction de la force appliquée, il est admis d’utiliser

des jauges de déformation ou un extensomètre approprié. Utiliser un extensomètre qui satisfait

au moins aux exigences de la classe 1 de l’ISO 9513. Il est recommandé de mesurer la déformation

longitudinale sur une longueur aussi grande que possible dans la section de jauge de l’éprouvette.

5.3.2 Jauges de déformation

Des jauges de déformation sont utilisées pour la vérification de l’alignement de l’éprouvette. Elles

peuvent également être utilisées pour mesurer l’accourcissement de l’éprouvette. Dans les deux

cas, la longueur des jauges de déformation doit être telle que la lecture ne soit pas affectée par les

caractéristiques locales à la surface de l’éprouvette, telles que des croisements de fibres. Il faut s’assurer

que les résultats donnés par la jauge de déformation ne sont pas influencés par la préparation de la

surface et l’adhésif employé.
5.3.3 Extensométrie
5.3.3.1 Généralités

La tolérance de linéarité de l’extensomètre doit être inférieure à 0,15 % de la pl

...

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