ISO 527-4:2021
(Main)Plastics — Determination of tensile properties — Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites
Plastics — Determination of tensile properties — Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites
This document specifies the test conditions for the determination of the tensile properties of isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites, based upon the general principles given in ISO 527-1. NOTE 1 Unidirectional reinforced materials are covered by ISO 527-5. The methods are used to investigate the tensile behaviour of the test specimens and for determining the tensile strength, tensile modulus, Poisson's ratios and other aspects of the tensile stress-strain relationship under the defined conditions. The test method is suitable for use with the following materials: — fibre-reinforced thermosetting and thermoplastic composites incorporating non-unidirectional reinforcements such as mats, woven fabrics, woven rovings, chopped strands, combinations of such reinforcements, hybrids, rovings, short or milled fibres or preimpregnated materials (prepregs); NOTE 2 Injection moulded specimens are covered by ISO 527-2. — combinations of the above with unidirectional reinforcements and multidirectional reinforced materials constructed from unidirectional layers, provided such laminates are symmetrical; NOTE 3 Materials with completely or mainly unidirectional reinforcements are covered by ISO 527-5. — finished products made from materials mentioned above. The reinforcement fibres covered include glass fibres, carbon fibres, aramid fibres and other similar fibres.
Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 4: Conditions d'essai pour les composites plastiques renforcés de fibres isotropes et orthotropes
Le présent document spécifie les conditions d’essai pour la détermination des propriétés en traction des composites plastiques renforcés de fibres isotropes et orthotropes, basées sur les principes généraux établis dans l’ISO 527‑1. NOTE 1 Les matériaux renforcés unidirectionnels sont traités dans l’ISO 527‑5. Les méthodes sont utilisées pour étudier le comportement en traction des éprouvettes et pour déterminer la résistance en traction, le module d’élasticité en traction, les coefficients de Poisson et d’autres aspects de la relation contrainte/déformation en traction dans les conditions définies. La méthode d’essai convient aux matériaux suivants: — les composites thermodurcissables et thermoplastiques renforcés de fibres, contenant des renforts non unidirectionnels comme les mats, les tissus (fils de base ou stratifils), les fils de base coupés, les combinaisons de tels renforts, les hybrides, les stratifils, les fibres courtes et broyées ou les matériaux préimprégnés (prepregs); NOTE 2 Les éprouvettes moulées par injection sont couvertes par l’ISO 527-2. — les combinaisons de matériaux ci-dessus avec un renfort unidirectionnel, et les matériaux renforcés multidirectionnels réalisés avec des couches unidirectionnelles, sous réserve que ces stratifiés soient symétriques; NOTE 3 Les matériaux à renfort parfaitement ou principalement unidirectionnel sont couverts par l’ISO 527‑5. — les produits finis fabriqués avec les matériaux mentionnés ci-dessus. Les fibres de renforcement concernées comprennent les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres d’aramide et autres fibres similaires.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 527-4
Second edition
2021-12
Corrected version
2022-02
Plastics — Determination of tensile
properties —
Part 4:
Test conditions for isotropic and
orthotropic fibre-reinforced plastic
composites
Plastiques — Détermination des propriétés en traction —
Partie 4: Conditions d'essai pour les composites plastiques renforcés
de fibres isotropes et orthotropes
Reference number
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 5
5 Apparatus . 5
6 Test specimens . 5
6.1 Shape and dimensions . 5
6.2 Preparation of specimens . 9
6.2.1 General . 9
6.2.2 End tabs for type 3 specimens . 9
6.2.3 Applications of end tabs for type 3 specimens . 9
6.3 Gauge marks . 9
6.4 Checking the specimens . 10
6.5 Anisotropy . 10
7 Number of specimens . .10
8 Conditioning .10
9 Procedure .10
9.1 Test atmosphere . 10
9.2 Measurement of specimen dimensions . 10
9.3 Clamping . 11
9.4 Prestresses . . 11
9.5 Setting of extensometers and strain gauges and placing of gauge marks . 11
9.6 Speed of testing . 11
9.6.1 For type 1B test specimens . 11
9.6.2 For type 2, type 3 and type 4 test specimens . 11
9.7 Recording of data . 11
10 Calculation and expression of results .11
10.1 Calculation of all properties for parallel sided specimens . 11
10.2 Failure location related calculation of tensile strength for type 4 specimens .12
11 Precision .12
12 Test report .12
Annex A (informative) Alignment of specimens .13
Annex B (informative) Testing with tapered tensile specimen geometry without tabs (type
4) .15
Annex C (informative) Unbonded tabs or gripping condition without tabs using fine grip
face .18
Annex D (normative) Specimen preparation for type 2 and type 3 .21
Annex E (normative) Failure location related calculation of tensile strength for type 4
specimens .23
Bibliography .27
iii
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 61, Plastics, Subcommittee SC 13,
Composites and reinforcement fibres, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 527-4:1997), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— specimen type 4 (tapered tensile specimen) especially for testing of multidirectional, continuous
fibre-reinforced thermoplastic composites has been implemented;
— gripping force or pressure (e.g. via torque or manometer depending on gripping system used) has
been adjusted;
— the following new annexes have been added:
— Annex C (Unbonded tabs or gripping condition without tabs using fine grip faces),
— Annex B (Testing with tapered tensile specimen geometry without tabs), and
— Annex E (Failure location related calculation of tensile strength for type 4 specimens).
A list of all parts in the ISO 527 series can be found on the ISO website.
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.
This corrected version of ISO 527-4:2021 incorporates the following corrections:
— In Annex D, references to Figure A.1 has been corrected to Figure D.1.
iv
Introduction
This document introduces a new test specimen, type 4, with a tapered geometry for use without
end tabs. The geometry has been developed to overcome difficulties with bonding end-tabbed test
specimens, especially when testing materials based on a thermoplastic matrix.
Guidance on gripping, including grip face design, is also added.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 527-4:2021(E)
Plastics — Determination of tensile properties —
Part 4:
Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-
reinforced plastic composites
1 Scope
This document specifies the test conditions for the determination of the tensile properties of isotropic
and orthotropic fibre-reinforced plastic composites, based upon the general principles given in
ISO 527-1.
NOTE 1 Unidirectional reinforced materials are covered by ISO 527-5.
The methods are used to investigate the tensile behaviour of the test specimens and for determining
the tensile strength, tensile modulus, Poisson's ratios and other aspects of the tensile stress-strain
relationship under the defined conditions.
The test method is suitable for use with the following materials:
— fibre-reinforced thermosetting and thermoplastic composites incorporating non-unidirectional
reinforcements such as mats, woven fabrics, woven rovings, chopped strands, combinations of such
reinforcements, hybrids, rovings, short or milled fibres or preimpregnated materials (prepregs);
NOTE 2 Injection moulded specimens are covered by ISO 527-2.
— combinations of the above with unidirectional reinforcements and multidirectional reinforced
materials constructed from unidirectional layers, provided such laminates are symmetrical;
NOTE 3 Materials with completely or mainly unidirectional reinforcements are covered by ISO 527-5.
— finished products made from materials mentioned above.
The reinforcement fibres covered include glass fibres, carbon fibres, aramid fibres and other similar
fibres.
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 527-1:2019, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles
ISO 1268 (all parts), Fibre-reinforced plastics — Methods of producing test plates
ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining
ISO 16012, Plastics — Determination of linear dimensions of test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
gauge length
L
initial distance between the gauge marks on the central part of the test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
Note 2 to entry: The values of the gauge length that are indicated for the specimen types in the different parts
of ISO 527 represent the maximum relevant gauge length.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.1]
3.2
thickness
h
smaller initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.2]
3.3
width
b
larger initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.3]
3.4
test speed
v
rate of separation of the gripping jaws
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres per minute (mm/min).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.5]
3.5
stress
σ
normal force per unit area of the original cross-section within the gauge length (3.1)
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
Note 2 to entry: In order to differentiate from the true stress related to the actual cross-section of the specimen,
this stress is frequently called “engineering stress”.
Note 3 to entry: σ for “1"-direction specimens is defined as σ and for "2"-direction specimens as σ (see 3.9 and
1 2
Figure 2 for definitions of these directions).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6, modified — Domain “” and Note 3 to entry has been added.]
3.5.1
strength
σ
m
maximum stress observed during a tensile test
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6.2]
3.6
strain
ε
increase in length per unit original length of the gauge
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.7]
3.6.1
strain at strength
ε
m
strain at which the strength (3.5.1) is reached
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.7.3]
3.7
tensile modulus
modulus of elasticity under tension
E
t
slope of the stress/strain curve σ(ε) in the interval between the two strains ε = 0,05 % and ε = 0,25 %
1 2
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
Note 2 to entry: It may be calculated either as the chord modulus or as the slope of a linear least-squares
regression line in this interval.
Note 3 to entry: This definition does not apply to films.
Note 4 to entry: See Figure 1.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.9]
Key
X strain, ε
Y stress, σ
a slope E
Figure 1 — Stress-strain curve
3.8
Poisson's ratio
µ
negative ratio of the strain change Δε , in one of the two axes normal to the direction of extension,
n
to the corresponding strain change Δε in the direction of extension, within the linear portion of the
l
longitudinal versus normal strain curve
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio.
Note 2 to entry: Since the lateral strain change Δε is a negative number and the longitudinal strain change Δε is
n l
positive, the Poissons ratio as defined in ISO 527-1:2019, 3.10 is a positive number.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.10]
3.9
specimen coordinate axes
axes, where “1"-direction is normally defined in terms of a feature associated with the material
structure or the production process, such as the length direction in continuous-sheet processes (see
Figure 2) and the “2"-direction is perpendicular to the “1"-direction.
Note 1 to entry: The “1-direction is also referred to as the 0° or longitudinal direction and the “2’‘-direction as the
90° or transverse direction. The “3-direction” is perpendicular to the plane of the “1-direction” and “2-direction”.
The “3-direction” is also referred to as the “through-thickness” direction for planar systems.
Note 2 to entry: For unidirectional materials covered by part 5 of this International Standard, the direction
parallel to the fibres is defined as the “1"-direction and the direction perpendicular to the fibres (in the plane of
the prepreg/plate) as the “2"-direction.
Figure 2 — Fibre-reinforced plastic composite showing axes of symmetry
3.10
failure position
u
F
failure location of specimen type 4 within the local coordinate system (u, v) of the tapered section
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
Note 2 to entry: See Figure 5.
4 Principle
According to ISO 527-1.
5 Apparatus
The apparatus shall conform to ISO 527-1:2019, Clause 5, except for the following:
The micrometre or its equivalent (see ISO 16012: 2015, 5.5) shall read to 0,01 mm or better. It shall
have a suitable-size ball-ended anvil if used on irregular surfaces and a flat anvil if used on flat, smooth
(e.g. machined) surfaces.
When using extensometers with specimen type 4, use a gauge length of 25 mm (see ISO 527-1:2019,
5.1.5).
It is recommended to check alignment of the specimen and loading train as described in Annex A.
6 Test specimens
6.1 Shape and dimensions
Four types of test specimen are specified for use with this document, as detailed and illustrated in
Figure 3 (type 1 B), Figure 4 (types 2 and 3) and Figure 5 (type 4).
Type 1B is for testing fibre-reinforced thermoplastics. Type 1B specimens may also be used for
fibre-reinforced thermosets if they break within the gauge length. Type 1B shall not be used for
multidirectional, continuous-fibre-reinforced materials.
Type 2 is rectangular without end-tabs, and Type 3 is rectangular with bonded end-tabs. They are
for testing fibre reinforced thermosets and thermoplastics. Specimens with unbonded end tabs are
considered as type 2.
The preferred width of type 2 and type 3 specimens is 25 mm, but widths of 50 mm or greater may be
used if the tensile strength is low due to the particular type of reinforcement used.
Type 4 is tapered without end-tabs and for testing fibre-reinforced composites, especially for testing
multidirectional, continuous-fibre reinforced thermoplastics. Please refer to Annex B.
The thickness of type 2, type 3 and type 4 specimens shall be between 2 mm and 10 mm.
To decide whether to use specimen with or without tabs, first carry out tests without using tabs
(specimen type 2 [rectangle] or type 4 [tapered]) and, if the tests are not successful, i.e. if almost all
specimens break in the grips (see Clause 7), perform test with bonded end tabs on the specimens
(specimen type 3). Refer to Annex C for guidance on unbonded tabs or gripping condition without tabs
using fine grip faces and careful control of the gripping force.
NOTE Continuous fibre reinforced composites typically have high fracture forces due to high tensile
strength of their fibres. Using specimen thicknesses larger than 4 mm can require an increased clamping length
to counter high clamping pressures.
The recommended specimen thickness for continuous-fibre-reinforced composites is 2 mm. For
compression-moulded materials, the thickness between the end-pieces of any type of specimen shall at
no point deviate from the mean by more than 2 %.
Symbol Name Dimensions in millimetres
a
l Overall length ≥150
l Length of narrow parallel-sided portion 60,0 ± 0,5
b
r Radius ≥60
b Width at ends 20,0 ± 0,2
b Width of narrow portion 10,0 ± 0,2
h Thickness 2 to 10
L Gauge length (recommended for extensometers) 50,0 ± 0,5
L Initial distance between grips 115 ± 1
a
For some materials, the length of the tabs can be extended (e.g. so that l = 200 mm) to prevent breakage or slippage of
the specimen in the jaws.
b
It should be noted that a thickness of 4 mm gives a specimen which is identical to the type 1B specimen specified in
ISO 527-2.
Figure 3 — Type 1B specimen
a) Type 2 specimen
b) Type 3 specimen
Key
1 centrings holes (optional), ϕ D
2 jaws
Symbol Name Dimensions in millimetres
Type 2 Type 3
L Overall length ≥250 ≥250
L Distance between end tabs — 150 ± 1
b Width 25 ± 0,5 or 50 ± 0,5 25 ± 0,5 or 50 ± 0,5
h Thickness 2 to 10 2 to 10
L Gauge length (recommended for extensometers) 50 ± 1 50 ± 1
L Initial distance between grips (nominal) 150 ± 1 150 ± 1
Symbol Name Dimensions in millimetres
L Length of end tabs — ≥50
T
h Thickness of end tabs — 1 to 3
T
D Diameter of centring holes 3 ± 0,25 3 ± 0,25
NOTE Requirements on specimen quality and parallelism are given in ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 4 — Type 2 and type 3 specimens
Symbol Name Dimensions in millimetres
Type 4
L Total length ≥300
b Width of parallel mid-section 25 ± 0,5
b Width at ends 28 ± 0,5
h Thickness 2 to 10
L Gauge length (recommended for extensometers) 25 ± 1
L Initial distance in between grips (nominal) 200
P0 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (0; 0)
P1 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (4,86; 0)
P2 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (13,0; 0)
P3 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (87,5; 1,5)
c Edge is a Bézier curve
j Clamping jaws
NOTE Requirements on specimen quality and parallelism are given in ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 5 — Type 4 specimen
Formulae (1) and (2) are the Bezier curve specifically resolved for the specimen type 4 to calculate a
polyline being applicable on most CNC machines. They define the local coordinates (u, v) of the tapered
section’s edge depicted in Figure 5. The transformation into the specimens coordinate system (x, y) is
depicted in Figure 5. The variable t should not exceed increments higher than 0,05 to avoid a course
partitioned polyline. A more detailed description on how to construct the type 4 specimen is given in
B.2.
ut()=+63,,08tt9841+ 45, 8t (1)
vt()=15, t (2)
with tw∈[]01,,itht Δ ≤ 005
6.2 Preparation of specimens
6.2.1 General
In the case of moulding and lamination materials, prepare a panel in accordance with ISO 1268 (all parts)
or another specified/agreed procedure. Cut individual specimens, or groups of specimens in the case of
type 3 specimens (see Annex D), from the panel.
In the case of finished products (for example, for quality control during manufacture or on delivery),
take specimens from flat areas.
Parameters for machining specimens shall be as specified in ISO 2818. Further guidance on cutting
specimens is given in Annex D.
For machining of type 4 specimens only, a polyline of the required profile can be calculated using the
Formulae (1) and (2).
6.2.2 End tabs for type 3 specimens
The ends of the specimen shall be reinforced, preferably with end tabs made of cross-ply or fabric glass-
fibre/resin laminate with the fibres at ±45° to the specimen axis. The tab thickness shall be between
1 mm and 3 mm, with a tab angle of 90° (i.e. not tapered).
Alternative tabbing arrangements are permissible, but shall be shown, before use, to give at least equal
strength and no greater coefficient of variation (see ISO 527-1:2019, 10.5 and ISO 3534-1) than the
recommended tabs. Possible alternatives include tabs made from the material under test, mechanically
fastened tabs, unbonded tabs made of rough materials (such as emery paper or sandpaper), and fine
grip faces without tabs as described in Annex C.
6.2.3 Applications of end tabs for type 3 specimens
Bond the end tabs to the specimen with a high-stretch adhesive in accordance with Annex D.
NOTE The same procedure can be used for individual specimens and for a group of specimens.
6.3 Gauge marks
The gauge marks shall conform to ISO 527-1:2019, 6.3.
Mark the parallel mid-section of the specimen when using specimen type 4. The first mark indicates
the centre of the parallel mid-section. Two additional marks shall be placed in a distance of 12,5 mm
from the centre. (see Figure 6). The marks indicate the width and thickness measurement points of the
specimen. In addition, the outer marks indicate the extens
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 527-4
Second edition
2021-12
Plastics — Determination of tensile
properties —
Part 4:
Test conditions for isotropic and
orthotropic fibre-reinforced plastic
composites
Plastiques — Détermination des propriétés en traction —
Partie 4: Conditions d'essai pour les composites plastiques renforcés
de fibres isotropes et orthotropes
Reference number
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 5
5 Apparatus . 5
6 Test specimens . 5
6.1 Shape and dimensions . 5
6.2 Preparation of specimens . 9
6.2.1 General . 9
6.2.2 End tabs for type 3 specimens . 9
6.2.3 Applications of end tabs for type 3 specimens . 9
6.3 Gauge marks . 9
6.4 Checking the specimens . 10
6.5 Anisotropy . 10
7 Number of specimens . .10
8 Conditioning .10
9 Procedure .10
9.1 Test atmosphere . 10
9.2 Measurement of specimen dimensions . 10
9.3 Clamping . 11
9.4 Prestresses . . 11
9.5 Setting of extensometers and strain gauges and placing of gauge marks . 11
9.6 Speed of testing . 11
9.6.1 For type 1B test specimens . 11
9.6.2 For type 2, type 3 and type 4 test specimens . 11
9.7 Recording of data . 11
10 Calculation and expression of results .11
10.1 Calculation of all properties for parallel sided specimens . 11
10.2 Failure location related calculation of tensile strength for type 4 specimens .12
11 Precision .12
12 Test report .12
Annex A (informative) Alignment of specimens .13
Annex B (informative) Testing with tapered tensile specimen geometry without tabs (type
4) .15
Annex C (informative) Unbonded tabs or gripping condition without tabs using fine grip
face .18
Annex D (normative) Specimen preparation for type 2 and type 3 .21
Annex E (normative) Failure location related calculation of tensile strength for type 4
specimens .23
Bibliography .27
iii
Foreword
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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
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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 61, Plastics, Subcommittee SC 13,
Composites and reinforcement fibres, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 527-4:1997), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— specimen type 4 (tapered tensile specimen) especially for testing of multidirectional, continuous
fibre-reinforced thermoplastic composites has been implemented;
— gripping force or pressure (e.g. via torque or manometer depending on gripping system used) has
been adjusted;
— the following new annexes have been added:
— Annex C (Unbonded tabs or gripping condition without tabs using fine grip faces),
— Annex B (Testing with tapered tensile specimen geometry without tabs), and
— Annex E (Failure location related calculation of tensile strength for type 4 specimens).
A list of all parts in the ISO 527 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
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iv
Introduction
This document introduces a new test specimen, type 4, with a tapered geometry for use without
end tabs. The geometry has been developed to overcome difficulties with bonding end-tabbed test
specimens, especially when testing materials based on a thermoplastic matrix.
Guidance on gripping, including grip face design, is also added.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 527-4:2021(E)
Plastics — Determination of tensile properties —
Part 4:
Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-
reinforced plastic composites
1 Scope
This document specifies the test conditions for the determination of the tensile properties of isotropic
and orthotropic fibre-reinforced plastic composites, based upon the general principles given in
ISO 527-1.
NOTE 1 Unidirectional reinforced materials are covered by ISO 527-5.
The methods are used to investigate the tensile behaviour of the test specimens and for determining
the tensile strength, tensile modulus, Poisson's ratios and other aspects of the tensile stress-strain
relationship under the defined conditions.
The test method is suitable for use with the following materials:
— fibre-reinforced thermosetting and thermoplastic composites incorporating non-unidirectional
reinforcements such as mats, woven fabrics, woven rovings, chopped strands, combinations of such
reinforcements, hybrids, rovings, short or milled fibres or preimpregnated materials (prepregs);
NOTE 2 Injection moulded specimens are covered by ISO 527-2.
— combinations of the above with unidirectional reinforcements and multidirectional reinforced
materials constructed from unidirectional layers, provided such laminates are symmetrical;
NOTE 3 Materials with completely or mainly unidirectional reinforcements are covered by ISO 527-5.
— finished products made from materials mentioned above.
The reinforcement fibres covered include glass fibres, carbon fibres, aramid fibres and other similar
fibres.
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 527-1:2019, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles
ISO 1268 (all parts), Fibre-reinforced plastics — Methods of producing test plates
ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining
ISO 16012, Plastics — Determination of linear dimensions of test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
gauge length
L
initial distance between the gauge marks on the central part of the test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
Note 2 to entry: The values of the gauge length that are indicated for the specimen types in the different parts
of ISO 527 represent the maximum relevant gauge length.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.1]
3.2
thickness
h
smaller initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.2]
3.3
width
b
larger initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.3]
3.4
test speed
v
rate of separation of the gripping jaws
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres per minute (mm/min).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.5]
3.5
stress
σ
normal force per unit area of the original cross-section within the gauge length (3.1)
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
Note 2 to entry: In order to differentiate from the true stress related to the actual cross-section of the specimen,
this stress is frequently called “engineering stress”.
Note 3 to entry: σ for “1"-direction specimens is defined as σ and for "2"-direction specimens as σ (see 3.9 and
1 2
Figure 2 for definitions of these directions).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6, modified — Domain “” and Note 3 to entry has been added.]
3.5.1
strength
σ
m
maximum stress observed during a tensile test
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6.2]
3.6
strain
ε
increase in length per unit original length of the gauge
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.7]
3.6.1
strain at strength
ε
m
strain at which the strength (3.5.1) is reached
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.7.3]
3.7
tensile modulus
modulus of elasticity under tension
E
t
slope of the stress/strain curve σ(ε) in the interval between the two strains ε = 0,05 % and ε = 0,25 %
1 2
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
Note 2 to entry: It may be calculated either as the chord modulus or as the slope of a linear least-squares
regression line in this interval.
Note 3 to entry: This definition does not apply to films.
Note 4 to entry: See Figure 1.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.9]
Key
X strain, ε
Y stress, σ
a slope E
Figure 1 — Stress-strain curve
3.8
Poisson's ratio
µ
negative ratio of the strain change Δε , in one of the two axes normal to the direction of extension,
n
to the corresponding strain change Δε in the direction of extension, within the linear portion of the
l
longitudinal versus normal strain curve
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio.
Note 2 to entry: Since the lateral strain change Δε is a negative number and the longitudinal strain change Δε is
n l
positive, the Poissons ratio as defined in ISO 527-1:2019, 3.10 is a positive number.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.10]
3.9
specimen coordinate axes
axes, where “1"-direction is normally defined in terms of a feature associated with the material
structure or the production process, such as the length direction in continuous-sheet processes (see
Figure 2) and the “2"-direction is perpendicular to the “1"-direction.
Note 1 to entry: The “1-direction is also referred to as the 0° or longitudinal direction and the “2’‘-direction as the
90° or transverse direction. The “3-direction” is perpendicular to the plane of the “1-direction” and “2-direction”.
The “3-direction” is also referred to as the “through-thickness” direction for planar systems.
Note 2 to entry: For unidirectional materials covered by part 5 of this International Standard, the direction
parallel to the fibres is defined as the “1"-direction and the direction perpendicular to the fibres (in the plane of
the prepreg/plate) as the “2"-direction.
Figure 2 — Fibre-reinforced plastic composite showing axes of symmetry
3.10
failure position
u
F
failure location of specimen type 4 within the local coordinate system (u, v) of the tapered section
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
Note 2 to entry: See Figure 5.
4 Principle
According to ISO 527-1.
5 Apparatus
The apparatus shall conform to ISO 527-1:2019, Clause 5, except for the following:
The micrometre or its equivalent (see ISO 16012: 2015, 5.5) shall read to 0,01 mm or better. It shall
have a suitable-size ball-ended anvil if used on irregular surfaces and a flat anvil if used on flat, smooth
(e.g. machined) surfaces.
When using extensometers with specimen type 4, use a gauge length of 25 mm (see ISO 527-1:2019,
5.1.5).
It is recommended to check alignment of the specimen and loading train as described in Annex A.
6 Test specimens
6.1 Shape and dimensions
Four types of test specimen are specified for use with this document, as detailed and illustrated in
Figure 3 (type 1 B), Figure 4 (types 2 and 3) and Figure 5 (type 4).
Type 1B is for testing fibre-reinforced thermoplastics. Type 1B specimens may also be used for
fibre-reinforced thermosets if they break within the gauge length. Type 1B shall not be used for
multidirectional, continuous-fibre-reinforced materials.
Type 2 is rectangular without end-tabs, and Type 3 is rectangular with bonded end-tabs. They are
for testing fibre reinforced thermosets and thermoplastics. Specimens with unbonded end tabs are
considered as type 2.
The preferred width of type 2 and type 3 specimens is 25 mm, but widths of 50 mm or greater may be
used if the tensile strength is low due to the particular type of reinforcement used.
Type 4 is tapered without end-tabs and for testing fibre-reinforced composites, especially for testing
multidirectional, continuous-fibre reinforced thermoplastics. Please refer to Annex B.
The thickness of type 2, type 3 and type 4 specimens shall be between 2 mm and 10 mm.
To decide whether to use specimen with or without tabs, first carry out tests without using tabs
(specimen type 2 [rectangle] or type 4 [tapered]) and, if the tests are not successful, i.e. if almost all
specimens break in the grips (see Clause 7), perform test with bonded end tabs on the specimens
(specimen type 3). Refer to Annex C for guidance on unbonded tabs or gripping condition without tabs
using fine grip faces and careful control of the gripping force.
NOTE Continuous fibre reinforced composites typically have high fracture forces due to high tensile
strength of their fibres. Using specimen thicknesses larger than 4 mm can require an increased clamping length
to counter high clamping pressures.
The recommended specimen thickness for continuous-fibre-reinforced composites is 2 mm. For
compression-moulded materials, the thickness between the end-pieces of any type of specimen shall at
no point deviate from the mean by more than 2 %.
Symbol Name Dimensions in millimetres
a
l Overall length ≥150
l Length of narrow parallel-sided portion 60,0 ± 0,5
b
r Radius ≥60
b Width at ends 20,0 ± 0,2
b Width of narrow portion 10,0 ± 0,2
h Thickness 2 to 10
L Gauge length (recommended for extensometers) 50,0 ± 0,5
L Initial distance between grips 115 ± 1
a
For some materials, the length of the tabs can be extended (e.g. so that l = 200 mm) to prevent breakage or slippage of
the specimen in the jaws.
b
It should be noted that a thickness of 4 mm gives a specimen which is identical to the type 1B specimen specified in
ISO 527-2.
Figure 3 — Type 1B specimen
a) Type 2 specimen
b) Type 3 specimen
Key
1 centrings holes (optional), ϕ D
2 jaws
Symbol Name Dimensions in millimetres
Type 2 Type 3
L Overall length ≥250 ≥250
L Distance between end tabs — 150 ± 1
b Width 25 ± 0,5 or 50 ± 0,5 25 ± 0,5 or 50 ± 0,5
h Thickness 2 to 10 2 to 10
L Gauge length (recommended for extensometers) 50 ± 1 50 ± 1
L Initial distance between grips (nominal) 150 ± 1 150 ± 1
Symbol Name Dimensions in millimetres
L Length of end tabs — ≥50
T
h Thickness of end tabs — 1 to 3
T
D Diameter of centring holes 3 ± 0,25 3 ± 0,25
NOTE Requirements on specimen quality and parallelism are given in ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 4 — Type 2 and type 3 specimens
Symbol Name Dimensions in millimetres
Type 4
L Total length ≥300
b Width of parallel mid-section 25 ± 0,5
b Width at ends 28 ± 0,5
h Thickness 2 to 10
L Gauge length (recommended for extensometers) 25 ± 1
L Initial distance in between grips (nominal) 200
P0 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (0; 0)
P1 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (4,86; 0)
P2 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (13,0; 0)
P3 Bézier curve control point in (u, v) coordinates (87,5; 1,5)
c Edge is a Bézier curve
j Clamping jaws
NOTE Requirements on specimen quality and parallelism are given in ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 5 — Type 4 specimen
Formulae (1) and (2) are the Bezier curve specifically resolved for the specimen type 4 to calculate a
polyline being applicable on most CNC machines. They define the local coordinates (u, v) of the tapered
section’s edge depicted in Figure 5. The transformation into the specimens coordinate system (x, y) is
depicted in Figure 5. The variable t should not exceed increments higher than 0,05 to avoid a course
partitioned polyline. A more detailed description on how to construct the type 4 specimen is given in
B.2.
ut()=+63,,08tt9841+ 45, 8t (1)
vt()=15, t (2)
with tw∈[]01,,itht Δ ≤ 005
6.2 Preparation of specimens
6.2.1 General
In the case of moulding and lamination materials, prepare a panel in accordance with ISO 1268 (all parts)
or another specified/agreed procedure. Cut individual specimens, or groups of specimens in the case of
type 3 specimens (see Annex D), from the panel.
In the case of finished products (for example, for quality control during manufacture or on delivery),
take specimens from flat areas.
Parameters for machining specimens shall be as specified in ISO 2818. Further guidance on cutting
specimens is given in Annex D.
For machining of type 4 specimens only, a polyline of the required profile can be calculated using the
Formulae (1) and (2).
6.2.2 End tabs for type 3 specimens
The ends of the specimen shall be reinforced, preferably with end tabs made of cross-ply or fabric glass-
fibre/resin laminate with the fibres at ±45° to the specimen axis. The tab thickness shall be between
1 mm and 3 mm, with a tab angle of 90° (i.e. not tapered).
Alternative tabbing arrangements are permissible, but shall be shown, before use, to give at least equal
strength and no greater coefficient of variation (see ISO 527-1:2019, 10.5 and ISO 3534-1) than the
recommended tabs. Possible alternatives include tabs made from the material under test, mechanically
fastened tabs, unbonded tabs made of rough materials (such as emery paper or sandpaper), and fine
grip faces without tabs as described in Annex C.
6.2.3 Applications of end tabs for type 3 specimens
Bond the end tabs to the specimen with a high-stretch adhesive in accordance with Annex D.
NOTE The same procedure can be used for individual specimens and for a group of specimens.
6.3 Gauge marks
The gauge marks shall conform to ISO 527-1:2019, 6.3.
Mark the parallel mid-section of the specimen when using specimen type 4. The first mark indicates
the centre of the parallel mid-section. Two additional marks shall be placed in a distance of 12,5 mm
from the centre. (see Figure 6). The marks indicate the width and thickness measurement points of the
specimen. In addition, the outer marks indicate the extensometer placement positions.
Figure 6 — Positions of supporting marks
6.4 Checking the spe
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 527-4
Deuxième édition
2021-12
Plastiques — Détermination des
propriétés en traction —
Partie 4:
Conditions d'essai pour les composites
plastiques renforcés de fibres
isotropes et orthotropes
Plastics — Determination of tensile properties —
Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced
plastic composites
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe. 5
5 Appareillage . 5
6 Éprouvettes. 5
6.1 Forme et dimensions . 5
6.2 Préparation des éprouvettes . 11
6.2.1 Généralités . 11
6.2.2 Talons pour les éprouvettes de type 3 . 11
6.2.3 Fixation des talons pour les éprouvettes de type 3 . 11
6.3 Repères . 11
6.4 Vérification des éprouvettes .12
6.5 Anisotropie . 12
7 Nombre d’éprouvettes .12
8 Conditionnement .12
9 Mode opératoire .12
9.1 Atmosphère d’essai . 12
9.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes .12
9.3 Fixation .13
9.4 Précontraintes .13
9.5 Réglage des extensomètres et des jauges de déformation, et mise en place des
repères . 13
9.6 Vitesse d’essai . 13
9.6.1 Pour les éprouvettes de type 1B . 13
9.6.2 Pour les éprouvettes de type 2, de type 3 et de type 4 .13
9.7 Enregistrement des données .13
10 Calcul et expression des résultats .13
10.1 Calcul de toutes les propriétés pour des éprouvettes à bords parallèles .13
10.2 Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en fonction de
l’emplacement de la rupture . 14
11 Fidélité .14
12 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Alignement des éprouvettes .15
Annexe B (informative) Essai avec une géométrie d’éprouvette de traction biseautée sans
talons (de type 4) .18
Annexe C (informative) Talons non collés ou conditions de serrage sans talons avec des
mors à surfaces fines .21
Annexe D (normative) Préparation des éprouvettes (type 2 et type 3) .24
Annexe E (normative) Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en
fonction de l’emplacement de la rupture .26
Bibliographie .31
iii
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 61, Plastiques, sous-comité SC 13,
Composites et fibres de renforcement, en collaboration avec le Comité Européen de Normalisation (CEN),
comité technique CEN/TC 249, Plastiques, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO
et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 527-4:1997), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— une éprouvette de type 4 (éprouvette de traction biseautée), en particulier pour les essais des
composites thermoplastiques renforcés de fibres continues multidirectionnelles a été mise en
œuvre;
— la force de serrage ou de la pression (par exemple via le couple ou un manomètre en fonction du
système de serrage utilisé) a été ajustée;
— les nouvelles annexes suivantes ont été ajoutées:
— l’Annexe C (Talons non collés ou conditions de serrage sans talons avec des mors à surfaces
fines),
— l’Annexe B (Essai avec une géométrie d’éprouvette de traction biseautée sans talons), et
— l’Annexe E (Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en fonction de
l’emplacement de la rupture).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 527 est disponible sur le site web de l’ISO.
iv
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.
v
Introduction
Le présent document introduit une nouvelle éprouvette, de type 4, avec une géométrie biseautée, à
utiliser sans talons. Cette géométrie a été mise au point pour surmonter les difficultés rencontrées avec
des éprouvettes à talons collés, en particulier lors des essais de matériaux à matrice thermoplastique.
Des lignes directrices ont également été ajoutées concernant le serrage, notamment sur la conception
des mors.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 527-4:2021(F)
Plastiques — Détermination des propriétés en traction —
Partie 4:
Conditions d'essai pour les composites plastiques
renforcés de fibres isotropes et orthotropes
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les conditions d’essai pour la détermination des propriétés en traction des
composites plastiques renforcés de fibres isotropes et orthotropes, basées sur les principes généraux
établis dans l’ISO 527-1.
NOTE 1 Les matériaux renforcés unidirectionnels sont traités dans l’ISO 527-5.
Les méthodes sont utilisées pour étudier le comportement en traction des éprouvettes et pour
déterminer la résistance en traction, le module d’élasticité en traction, les coefficients de Poisson et
d’autres aspects de la relation contrainte/déformation en traction dans les conditions définies.
La méthode d’essai convient aux matériaux suivants:
— les composites thermodurcissables et thermoplastiques renforcés de fibres, contenant des renforts
non unidirectionnels comme les mats, les tissus (fils de base ou stratifils), les fils de base coupés,
les combinaisons de tels renforts, les hybrides, les stratifils, les fibres courtes et broyées ou les
matériaux préimprégnés (prepregs);
NOTE 2 Les éprouvettes moulées par injection sont couvertes par l’ISO 527-2.
— les combinaisons de matériaux ci-dessus avec un renfort unidirectionnel, et les matériaux renforcés
multidirectionnels réalisés avec des couches unidirectionnelles, sous réserve que ces stratifiés
soient symétriques;
NOTE 3 Les matériaux à renfort parfaitement ou principalement unidirectionnel sont couverts par
l’ISO 527-5.
— les produits finis fabriqués avec les matériaux mentionnés ci-dessus.
Les fibres de renforcement concernées comprennent les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres
d’aramide et autres fibres similaires.
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 527-1:2019, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux
ISO 1268 (toutes les parties), Plastiques renforcés de fibres — Méthodes de fabrication de plaques d’essai
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
ISO 16012, Plastiques — Détermination des dimensions linéaires des éprouvettes
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 https:// www .electropedia .org/
3.1
longueur de référence
L
distance initiale entre les repères sur la partie centrale de l’éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
Note 2 à l'article: Les valeurs de la longueur de référence qui sont indiquées pour les types d’éprouvettes dans les
différentes parties de l’ISO 527 représentent la longueur de référence maximale correspondante.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.1]
3.2
épaisseur
h
plus petite dimension initiale de la section transversale rectangulaire dans la partie centrale d’une
éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.2]
3.3
largeur
b
plus grande dimension initiale de la section transversale rectangulaire dans la partie centrale d’une
éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.3]
3.4
vitesse d’essai
v
vitesse de séparation des mâchoires de serrage
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres par minute (mm/min).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.5]
3.5
contrainte
σ
force par unité de surface de la section transversale initiale de la longueur de référence (3.1)
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
Note 2 à l'article: Pour faire la distinction avec la contrainte réelle associée à la section transversale réelle de
l’éprouvette, cette contrainte est fréquemment appelée «contrainte d’ingénierie».
Note 3 à l'article: σ est désignée par σ pour la direction «1» et par σ pour la direction «2» (voir 3.9 et la Figure 2
1 2
pour les définitions de ces directions).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6, modifié — Domaine “” et Note 3 à l’article ont été ajoutés.]
3.5.1
résistance
σ
m
contrainte maximale observée lors d’un essai de traction
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6.2]
3.6
déformation
ε
allongement de la longueur par unité de longueur initiale de la longueur de référence
Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.7]
3.6.1
déformation à la résistance
ε
m
déformation à laquelle la résistance (3.5.1) est atteinte
Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.7.3]
3.7
module d’élasticité en traction
E
t
pente de la courbe de contrainte/déformation σ(ε) dans l’intervalle entre les deux déformations
ε = 0,05 % et ε = 0,25 %
1 2
Note 1 à l'article: Il est exprimé en mégapascals (MPa).
Note 2 à l'article: Il peut être calculé soit comme un module sécant, soit comme la pente d’une droite de régression
linéaire par la méthode des moindres carrés sur cet intervalle.
Note 3 à l'article: La présente définition ne s’applique pas aux films.
Note 4 à l'article: Voir la Figure 1.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.9]
Légende
X déformation, ε
Y contrainte, σ
a
Pente E.
Figure 1 — Courbe de contrainte/déformation
3.8
coefficient de Poisson
μ
rapport négatif de la variation de la déformation Δε , selon l’un des deux axes perpendiculaires à la
n
direction d’allongement, sur la variation de la déformation Δε correspondante dans la direction
l
d’allongement, dans la partie linéaire de la courbe de déformation longitudinale en fonction de la
déformation normale
Note 1 à l'article: Il est exprimé comme un rapport sans dimension.
Note 2 à l'article: Étant donné que la variation de la déformation latérale Δε est un nombre négatif et que la
n
variation de la déformation longitudinale Δε est un nombre positif, le coefficient de Poisson tel que défini dans
l
l’ISO 527-1:2019, 3.10 est un nombre positif.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.10]
3.9
axes des coordonnées de l’éprouvette
axes, sur lesquels la direction «1» est généralement définie par une caractéristique associée à la
structure du matériau ou à son mode de fabrication, comme le sens de la longueur dans un procédé
de fabrication de plaques en continu (voir la Figure 2) et la direction «2» est perpendiculaire à la
direction «1»
Note 1 à l'article: La direction «1» est aussi désignée par direction à 0° ou encore direction longitudinale, et la
direction «2» est désignée par direction à 90° ou direction transversale. La direction «3» est perpendiculaire au
plan de la direction «1» et de la direction «2». La direction «3» est aussi appelée direction «à travers l’épaisseur»
pour les systèmes plans.
Note 2 à l'article: Pour les matériaux unidirectionnels qui font l’objet de la Partie 5 du présent document, la
direction parallèle aux fibres est désignée par direction «1» et la direction perpendiculaire aux fibres (dans le
plan du préimprégné/de la plaque) par direction «2».
Figure 2 — Composite plastique renforcé de fibres et axes de symétrie
3.10
position de la rupture
u
F
emplacement de la rupture de l’éprouvette de type 4 dans le système de coordonnées locales (u, v) de la
section biseautée
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
Note 2 à l'article: Voir la Figure 5.
4 Principe
Conformément à l’ISO 527-1.
5 Appareillage
L’appareillage doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, Article 5, à la différence que:
Le micromètre ou son équivalent (voir l’ISO 16012:2015, 5.5) doit permettre une lecture à 0,01 mm
près ou avec une meilleure précision. Il doit avoir des touches de dimension convenable présentant un
profil bombé pour mesurer les surfaces irrégulières et un profil plat pour mesurer les surfaces planes,
lisses (par exemple usinées).
En cas d’utilisation d’extensomètres avec l’éprouvette de type 4, utiliser une longueur de référence de
25 mm (voir l’ISO 527-1:2019, 5.1.5).
Il est recommandé de vérifier l’alignement de l’éprouvette et de la machine de traction comme décrit
dans l’Annexe A.
6 Éprouvettes
6.1 Forme et dimensions
Quatre types d’éprouvettes sont spécifiés pour l’emploi avec le présent document et sont détaillés et
illustrés à la Figure 3 (type 1B), à la Figure 4 (types 2 et 3) et à la Figure 5 (type 4).
Le type 1B est destiné aux essais des thermoplastiques renforcés de fibres. Les éprouvettes de type 1B
peuvent aussi être utilisées pour les thermodurcissables renforcés de fibres s’ils se rompent dans
la longueur de référence. Le type 1B ne doit pas être utilisé pour les matériaux renforcés de fibres
continues multidirectionnelles.
Le type 2 est rectangulaire sans talons et le type 3 est rectangulaire avec des talons collés. Ils sont
destinés aux essais des thermoplastiques et thermodurcissables renforcés de fibres. Les éprouvettes
avec des talons non collés sont considérées comme étant de type 2.
La largeur préférentielle des éprouvettes de type 2 et de type 3 est de 25 mm, mais des largeurs de
50 mm ou plus peuvent être utilisées si la résistance en traction est faible à cause du type particulier de
renfort utilisé.
Le type 4 est biseauté sans talons et il est destiné aux essais des composites renforcés de fibres, en
particulier pour les thermoplastiques renforcés de fibres continues multidirectionnelles. Se référer à
l’Annexe B.
L’épaisseur des éprouvettes de type 2, de type 3 et de type 4 doit être comprise entre 2 mm et 10 mm.
Pour décider de l’emploi d’une éprouvette avec ou sans talons, effectuer d’abord des essais avec des
éprouvettes sans talons (éprouvette de type 2 [rectangulaire] ou de type 4 [biseautée]) et, si les essais
ne sont pas satisfaisants, c’est-à-dire si presque toutes les éprouvettes se rompent dans les mors (voir
l’Article 7), réaliser l’essai avec des talons collés aux éprouvettes (éprouvette de type 3). Se référer à
l’Annexe C pour des lignes directrices concernant les «Talons non collés ou conditions de serrage sans
talons avec des mors à surfaces fines» avec un contrôle minutieux de la force de serrage.
NOTE Les composites renforcés de fibres continues ont généralement des forces de fracture élevées en
raison de la haute résistance en traction de leurs fibres. L’utilisation d’éprouvettes d’une épaisseur supérieure à
4 mm peut nécessiter de rallonger la longueur de serrage pour contrer les pressions de serrage élevées.
L’épaisseur des éprouvettes recommandée pour les composites renforcés de fibres continues est de
2 mm. Pour les matériaux moulés par compression, l’épaisseur entre talons de n’importe quel type
d’éprouvette ne doit pas s’écarter de la moyenne de plus de 2 %.
Symbole Nom Dimensions en millimètres
a
l Longueur totale ≥150
l Longueur de la partie étroite parallèle 60,0 ± 0,5
b
r Rayon ≥60
b Largeur aux extrémités 20,0 ± 0,2
b Largeur de la partie étroite 10,0 ± 0,2
h Épaisseur de 2 à 10
L Longueur de référence (recommandée pour les 50,0 ± 0,5
extensomètres)
L Distance initiale entre mors 115 ± 1
a
Pour certains matériaux, il peut être nécessaire de rallonger la longueur des talons (par exemple de façon que
l = 200 mm) pour éviter toute cassure ou tout glissement de l’éprouvette dans les mors.
b
Il convient de noter qu’avec une épaisseur de 4 mm, cette éprouvette est identique à l’éprouvette de type 1B spécifiée
dans l’ISO 527-2.
Figure 3 — Éprouvette de type 1B
a) Éprouvette de type 2
b) Éprouvette de type 3
Légende
1 trous de centrage (facultatifs), ϕ D
2 mors
Symbole Nom Dimensions en millimètres
Type 2 Type 3
L Longueur totale ≥250 ≥250
L Distance entre talons — 150 ± 1
b Largeur 25 ± 0,5 ou 50 ± 0,5 25 ± 0,5 ou 50 ± 0,5
h Épaisseur 2 à 10 2 à 10
Symbole Nom Dimensions en millimètres
L Longueur de référence (recommandée pour les
50 ± 1 50 ± 1
extensomètres)
L Distance initiale entre mors (nominale) 150 ± 1 150 ± 1
L Longueur des talons — ≥ 50
T
h Épaisseur des talons — 1 à 3
T
D Diamètre des trous de centrage 3 ± 0,25 3 ± 0,25
NOTE Les exigences concernant la qualité et le parallélisme de l’éprouvette sont données dans
l’ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 4 — Éprouvettes de type 2 et de type 3
Symbole Nom Dimensions en millimètres
Type 4
L Longueur totale ≥ 300
b Largeur de la section médiane parallèle 25 ± 0,5
b Largeur aux extrémités 28 ± 0,5
h Épaisseur 2 à 10
L Longueur de référence (recommandée pour les extensomètres) 25 ± 1
L Distance initiale entre mors (nominale) 200
P0 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (0; 0)
P1 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (4,86; 0)
P2 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (13,0; 0)
P3 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (87,5; 1,5)
c Le bord est une courbe de Bézier
j Mors
NOTE Les exigences concernant la qualité et le parallélisme de l’éprouvette sont données dans
l’ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 5 — Éprouvette de type 4
Les Formules (1) et (2) correspondent à la courbe de Bézier résolue spécifiquement pour l’éprouvette de
type 4, afin de calculer une polyligne applicable à presque toutes les machines CNC. Elles définissent les
coordonnées locales (u, v) du bord de la section biseautée décrit à la Figure 5. La transformation dans le
système de coordonnées de l’éprouvette (x, y) est illustrée à la Figure 5. Il convient que la variable t ne
dépasse pas des incréments de plus de 0,05 pour éviter une polyligne partitionnée. Une description plus
détaillée sur la manière de fabriquer l’éprouvette de type 4 est donnée en B.2.
ut()=+63,,08tt9841+ 45, 8t (1)
vt =15, t (2)
()
avec tt∈[]01,,avecΔ ≤005
6.2 Préparation des éprouvettes
6.2.1 Généralités
Dans le cas de matériaux pour moulage et stratification, réaliser un panneau conformément à
l’ISO 1268 (toutes les parties) ou à tout autre mode opératoire spécifié ou ayant fait l’objet d’un accord.
À partir du panneau, découper des éprouvettes individuelles ou des groupes d’éprouvettes dans le cas
d’éprouvettes de type 3 (voir l’Annexe D).
Dans le cas de produits finis (par exemple, pour le contrôle qualité en fabrication ou à la livraison),
prélever les éprouvettes dans des zones planes.
Les paramètres d’usinage des éprouvettes doivent être spécifiés dans l’ISO 2818. D’autres lignes
directrices sur la découpe des éprouvettes sont fournies dans l’Annexe D.
Pour l’usinage des éprouvettes de type 4 uniquement, une polyligne ayant le profil requis peut être
calculée à l’aide des Formules (1) et (2).
6.2.2 Talons pour les éprouvettes de type 3
Les extrémités des éprouvettes doivent, de préférence, être renforcées par des talons en stratifié verre-
résine à base de tissu ou de couches croisées, dont l’axe des fibres forme un angle de ±45° avec l’axe de
l’éprouvette. L’épaisseur des talons doit être comprise entre 1 mm et 3 mm, et les talons doivent être à
90° (c’est-à-dire sans biseaux).
D’autres talons sont autorisés, mais il faut s’assurer, avant emploi, qu’ils donnent des valeurs de
résistance au moins égales à celles des talons recommandés et un coefficient de variation qui n’est pas
supérieur (voir l’ISO 527-1:2019, 10.5 et l’ISO 3534-1). Par d’autres talons, on entend des talons réalisés
dans le même matériau que celui soumis à l’essai, des talons fixés mécaniquement, des talons non collés
réalisés dans des matériaux rugueux (tels que du papier de verre ou du papier abrasif), et l’emploi de
mors à surfaces fines sans talons comme décrit dans l’Annexe C.
6.2.3 Fixation des talons pour les éprouvettes de type 3
Coller les talons à l’éprouvette au moyen d’un adhésif ayant un allongement élevé, conformément à
l’Annexe D.
NOTE Le même mode opératoire peut être utilisé pour des éprouvettes individuelles et pour un groupe
d’éprouvettes.
6.3 Repères
Les repères doivent être conformes à l’ISO 527-1:2019, 6.3.
En cas d’utilisation d’une éprouvette de type 4, marquer la section médiane parallèle de l’éprouvette.
La première marque indique le centre de la section médiane parallèle. Deux autres marques doivent
être placées à une distance de 12,5 mm du centre (voir la Figure 6). Les marques indiquent les points
de mesure de la largeur et de l’épaisseur de l’éprouvette. En outre, les marques externes indiquent les
positions de l’extensomètre.
Figure 6 — Positions des marques d’aide
6.4 Vérification des éprouvettes
La vérification des éprouvettes doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 6.4.
6.5 Anisotropie
Les propriétés des composites plastiques renforcés de fibres varient très souvent selon la direction
dans le plan de la plaque (anisotropie). Pour cette raison, il est recommandé de préparer deux groupes
d’éprouvettes dont l’axe principal est respectivement parallèle ou perpendiculaire à la direction d’une
caractéristique induite de la connaissance de la struct
...
ISO/TC 61/SC 13
Date: 2021-11-01 12
ISO/TC 61/SC 13/GT 2
Secrétariat: JISC
Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 4:
Conditions d’essai pour les composites plastiques renforcés de fibres
isotropes et orthotropes
Plastics — Determination of tensile properties — Part 4: Test conditions for isotropic and
orthotropic fibre-reinforced plastic composites
Avertissement
Ce document n'est pas une Norme internationale de l'ISO. Il est distribué pour examen et observations.
Il est susceptible de modification sans préavis et ne peut être cité comme Norme internationale.
Les destinataires du présent projet sont invités à présenter, avec leurs observations, notification des
droits de propriété dont ils auraient éventuellement connaissance et à fournir une documentation
explicative.
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être adresséesdemandée à l’ISOl'ISO à l’adressel'adresse ci-après ou au comité membre de
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
www.iso.org
iv
Sommaire Page
Avant-propos . 7
Introduction . 8
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 6
5 Appareillage . 6
6 Éprouvettes . 7
6.1 Forme et dimensions . 7
6.2 Préparation des éprouvettes . 14
6.2.1 Généralités . 14
6.2.2 Talons (pour les éprouvettes de type 3) . 14
6.2.3 Fixation des talons (pour les éprouvettes de type 3). 15
6.3 Repères . 15
6.4 Vérification des éprouvettes . 15
6.5 Anisotropie . 15
7 Nombre d’éprouvettes . 15
8 Conditionnement . 16
9 Mode opératoire . 16
9.1 Atmosphère d’essai . 16
9.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes . 16
9.3 Fixation . 16
9.4 Précontraintes . 16
9.5 Réglage des extensomètres et des jauges de déformation, et mise en place des
repères . 16
9.6 Vitesse d’essai . 16
9.6.1 Pour les éprouvettes de type 1B . 16
9.6.2 Pour les éprouvettes de type 2, de type 3 et de type 4 . 17
9.7 Enregistrement des données . 17
10 Calcul et expression des résultats . 17
10.1 Calcul de toutes les propriétés pour des éprouvettes à bords parallèles . 17
10.2 Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en fonction de
l’emplacement de la rupture. 17
11 Fidélité . 17
12 Rapport d’essai . 17
Annexe A (informative) Alignement des éprouvettes . 19
Annexe B (informative) Essai avec une géométrie d’éprouvette de traction biseautée sans
talons (de type 4) . 22
B.1 Généralités . 22
B.2 Géométrie de l’éprouvette de type 4 . 22
v
B.3 Comparaison de la géométrie de type 3 et de type 4 . 23
Annexe C (informative) Talons non collés ou conditions de serrage sans talons avec des
mors à surfaces fines . 25
C.1 Généralités . 25
C.2 Éprouvettes . 25
C.3 Talons non collés . 25
C.4 Conditions de serrage sans talons avec des mors à surfaces fines . 25
C.5 Comparaison des conditions de serrage . 26
Annexe D (normative) Préparation des éprouvettes (type 2 et type 3) . 28
D.1 Usinage des éprouvettes . 28
D.2 Préparation d’éprouvettes avec talons collés . 28
Annexe E (normative) Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en
fonction de l’emplacement de la rupture . 30
E.1 Estimation de l’emplacement de la rupture u dans le type d’éprouvette . 30
F
E.2 Calcul du rapport de la section transversale de fracture cFr. 32
E.3 Calcul de la résistance en traction σ . 33
M
E.4 Estimation de la déformation en traction à la position de la rupture u > 0 . 33
F
Bibliographie . 36
vi
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’approbationd'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/directiveswww.iso.org/directives).
L’attentionL'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent
faire l’objetl'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISOL'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’élaborationl'élaboration du document sont indiqués dans
l’Introductionl'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l’ISOl'ISO (voir
www.iso.org/brevetswww.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’ISOl'ISO liés à l’évaluationl'évaluation de la conformité, ou pour toute information au
sujet de l’adhésionl'adhésion de l’ISOl'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce
(OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant :
www.iso.org/iso/fr/avant-propos.htmlwww.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 13,
Composites et fibres de renforcement, en collaboration avec le Comité Européen de Normalisation (CEN),
comité technique CEN/TC 249, Plastiques, conformément à l'Accord de coopération technique entre
l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 527-4:1997), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :
— une éprouvette de type 4 (éprouvette de traction biseautée), en particulier pour les essais des
composites thermoplastiques renforcés de fibres continues multidirectionnelles a été mise en
œuvre ;
— la force de serrage ou de la pression (par exemple via le couple ou un manomètre en fonction du
système de serrage utilisé) a été ajustée ;
vii
— les nouvelles annexes suivantes ont été ajoutées :
— l’Annexe C (Talons non collés ou conditions de serrage sans talons avec des mors à surfaces
fines),
— l’Annexe B (Essai avec une géométrie d’éprouvette de traction biseautée sans talons), et
— l’Annexe E (Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en fonction de
l’emplacement de la rupture).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 527 est disponible sur le site web de l’ISO.
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.htmlwww.iso.org/fr/members.html.
viii
Introduction
Le présent document introduit une nouvelle éprouvette, de type 4, avec une géométrie biseautée, à
utiliser sans talons. Cette géométrie a été mise au point pour surmonter les difficultés rencontrées avec
des éprouvettes à talons collés, en particulier lors des essais de matériaux à matrice thermoplastique.
Des lignes directrices ont également été ajoutées concernant le serrage, notamment sur la conception
des mors.
ix
NORME INTERNATIONALE ISO 527-4:2021(F)
Plastiques — Détermination des propriétés en traction —
Partie 4: Conditions d’essai pour les composites plastiques
renforcés de fibres isotropes et orthotropes
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les conditions d’essai pour la détermination des propriétés en traction
des composites plastiques renforcés de fibres isotropes et orthotropes, basées sur les principes
généraux établis dans l’ISO 527-1.
NOTE 1 Les matériaux renforcés unidirectionnels sont traités dans l’ISO 527-5.
Les méthodes sont utilisées pour étudier le comportement en traction des éprouvettes et pour
déterminer la résistance en traction, le module d’élasticité en traction, les coefficients de Poisson et
d’autres aspects de la relation contrainte/déformation en traction dans les conditions définies.
La méthode d’essai convient aux matériaux suivants :
— les composites thermodurcissables et thermoplastiques renforcés de fibres, contenant des renforts
non unidirectionnels comme les mats, les tissus (fils de base ou stratifils), les fils de base coupés, les
combinaisons de tels renforts, les hybrides, les stratifils, les fibres courtes et broyées ou les
matériaux préimprégnés (prepregs) ;);
NOTE 2 Les éprouvettes moulées par injection sont couvertes par l’ISO 527--2.
— les combinaisons de matériaux ci-dessus avec un renfort unidirectionnel, et les matériaux renforcés
multidirectionnels réalisés avec des couches unidirectionnelles, sous réserve que ces stratifiés
soient symétriques ;
NOTE 3 Les matériaux à renfort parfaitement ou principalement unidirectionnel sont couverts par
l’ISO 527-5.
— les produits finis fabriqués avec les matériaux mentionnés ci-dessus.
Les fibres de renforcement concernées comprennent les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres
d’aramide et autres fibres similaires.
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’appliques'applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 527-1:2019, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux
ISO 1268 (toutes les parties), Plastiques renforcés de fibres — Méthodes de fabrication de plaques
d'essaid’essai
ISO 2818, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
ISO 16012, Plastiques — Détermination des dimensions linéaires des éprouvettes
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/https://www.electropedia.org/
3.1
longueur de référence
L
distance initiale entre les repères sur la partie centrale de l’éprouvette
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée en millimètres (mm).
Note 2 à l’article : : Les valeurs de la longueur de référence qui sont indiquées pour les types d’éprouvettes dans
les différentes parties de l’ISO 527 représentent la longueur de référence maximale correspondante.
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.1]
3.2
épaisseur
h
plus petite dimension initiale de la section transversale rectangulaire dans la partie centrale d’une
éprouvette
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée en millimètres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.2]
3.3
largeur
b
plus grande dimension initiale de la section transversale rectangulaire dans la partie centrale d’une
éprouvette
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée en millimètres (mm).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.3]
3.4
vitesse d’essai
v
vitesse de séparation des mâchoires de serrage
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée en millimètres par minute (mm/min).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.5]
3.5
contrainte
σ
force par unité de surface de la section transversale initiale de la longueur de référence (3.1)
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
Note 2 à l’article : : Pour faire la distinction avec la contrainte réelle associée à la section transversale réelle de
l’éprouvette, cette contrainte est fréquemment appelée « contrainte d’ingénierie ».
Note 3 à l’article : : σ est désignée par σ pour la direction « 1 » et par σ pour la direction « 2 » (voir 3.9 et la
1 2
Figure 2 pour les définitions de ces directions).
[SOURCE: ISO 527-1:2019, 3.6, modifié — Domaine “” et Note 3 à l’article ont été ajoutés.]
3.5.1
résistance
σ
m
contrainte maximale observée lors d’un essai de traction
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
[SOURCE: ISO 527--1:2019, 3.6.2]
3.6
déformation
ε
allongement de la longueur par unité de longueur initiale de la longueur de référence
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).
[SOURCE: ISO 527--1:2019, 3.7]
3.6.1
déformation à la résistance
ε
m
déformation à laquelle la résistance (3.5.1) est atteinte
Note 1 à l’article : : Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).
[SOURCE: ISO 527--1:2019, 3.7.3]
3.7
module d’élasticité en traction
E
t
pente de la courbe de contrainte/déformation σ(ε) dans l’intervalle entre les deux déformations
ε = 0,05 % et ε = 0,25 %
1 2
Note 1 à l’article : : Il est exprimé en mégapascals (MPa).
Note 2 à l’article : : Il peut être calculé soit comme un module sécant, soit comme la pente d’une droite de
régression linéaire par la méthode des moindres carrés sur cet intervalle.
Note 3 à l’article : : La présente définition ne s’applique pas aux films.
Note 4 à l’article : : Voir la Figure 1.
[SOURCE: ISO 527--1:2019, 3.9]
Légende
X déformation, ε
Y contrainte, σ
a
Pente E.
Figure 1 — Courbe de contrainte/déformation
3.8
coefficient de Poisson
μ
rapport négatif de la variation de la déformation Δε , selon l’un des deux axes perpendiculaires à la
n
direction d’allongement, sur la variation de la déformation Δε correspondante dans la direction
l
d’allongement, dans la partie linéaire de la courbe de déformation longitudinale en fonction de la
déformation normale
Note 1 à l’article : : Il est exprimé comme un rapport sans dimension.
Note 2 à l’article : : Étant donné que la variation de la déformation latérale Δε est un nombre négatif et que la
n
variation de la déformation longitudinale Δε est un nombre positif, le coefficient de Poisson tel que défini dans
l
l’ISO 527-1:2019, 3.10 est un nombre positif.
[SOURCE: ISO 527--1:2019, 3.10]
3.9
axes des coordonnées de l’éprouvette
axes, sur lesquels la direction « 1 » est généralement définie par une caractéristique associée à la
structure du matériau ou à son mode de fabrication, comme le sens de la longueur dans un procédé de
fabrication de plaques en continu (voir la Figure 2) et la direction « 2 » est perpendiculaire à la
direction « 1 ».»
Note 1 à l’article : : La direction « 1 » est aussi désignée par direction à 0° ou encore direction longitudinale, et la
direction « 2 » est désignée par direction à 90° ou direction transversale. La direction « 3 » est perpendiculaire au
plan de la direction « 1 » et de la direction « 2 ». La direction « 3 » est aussi appelée direction « à travers
l’épaisseur » pour les systèmes plans.
Note 2 à l’article : : Pour les matériaux unidirectionnels qui font l’objet de la Partie 5 de la présente Norme
internationaledu présent document, la direction parallèle aux fibres est désignée par direction « 1 » et la direction
perpendiculaire aux fibres (dans le plan du préimprégné/de la plaque) par direction « 2 ».
Figure 2 — Composite plastique renforcé de fibres et axes de symétrie
3.10
position de la rupture
u
F
emplacement de la rupture de l’éprouvette de type 4 dans le système de coordonnées locales (u, v) de la
section biseautée
Note 1 à l’article : Elle est exprimée en millimètres (mm).
Note 2 à l’article : Voir la Figure 5.
4 Principe
Conformément à l’ISO 527-1.
5 Appareillage
L’appareillage doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, Article 5, à la différence que :
Le micromètre ou son équivalent (voir l’ISO 16012:2015, 5.5) doit permettre une lecture à 0,01 mm
près ou avec une meilleure précision. Il doit avoir des touches de dimension convenable présentant un
profil bombé pour mesurer les surfaces irrégulières et un profil plat pour mesurer les surfaces planes,
lisses (par exemple usinées).
En cas d’utilisation d’extensomètres avec l’éprouvette de type 4, utiliser une longueur de référence de
25 mm (voir l’ISO 527-1:2019, 5.1.5).
Il est recommandé de vérifier l’alignement de l’éprouvette et de la machine de traction comme décrit
dans l’Annexe A.
6 Éprouvettes
6.1 Forme et dimensions
Quatre types d’éprouvettes sont spécifiés pour l’emploi avec le présent document et sont détaillés et
illustrés à la Figure 3 (type 1B), à la Figure 4 (types 2 et 3) et à la Figure 5 (type 4).
Le type 1B est destiné aux essais des thermoplastiques renforcés de fibres. Les éprouvettes de type 1B
peuvent aussi être utilisées pour les thermodurcissables renforcés de fibres s’ils se rompent dans la
longueur de référence. Le type 1B ne doit pas être utilisé pour les matériaux renforcés de fibres
continues multidirectionnelles.
Le type 2 est rectangulaire sans talons et le type 3 est rectangulaire avec des talons collés. Ils sont
destinés aux essais des thermoplastiques et thermodurcissables renforcés de fibres. Les éprouvettes
avec des talons non collés sont considérées comme étant de type 2.
La largeur préférentielle des éprouvettes de type 2 et de type 3 est de 25 mm, mais des largeurs de
50 mm ou plus peuvent être utilisées si la résistance en traction est faible à cause du type particulier de
renfort utilisé.
Le type 4 est biseauté sans talons et il est destiné aux essais des composites renforcés de fibres, en
particulier pour les thermoplastiques renforcés de fibres continues multidirectionnelles. Se référer à
l’Annexe B.
L’épaisseur des éprouvettes de type 2, de type 3 et de type 4 doit être comprise entre 2 mm et 10 mm.
Pour décider de l’emploi d’une éprouvette avec ou sans talons, effectuer d’abord des essais avec des
éprouvettes sans talons [(éprouvette de type 2 ([rectangulaire)] ou de type 4 ([biseautée)]]) et, si les
essais ne sont pas satisfaisants, c’est-à-dire si presque toutes les éprouvettes se rompent dans les mors
(voir l’Article 7), réaliser l’essai avec des talons collés aux éprouvettes (éprouvette de type 3). Se référer
à l’Annexe C pour des lignes directrices concernant les « Talons non collés ou conditions de serrage sans
talons avec des mors à surfaces fines » avec un contrôle minutieux de la force de serrage.
NOTE Les composites renforcés de fibres continues ont généralement des forces de fracture élevées en raison
de la haute résistance en traction de leurs fibres. L’utilisation d’éprouvettes d’une épaisseur supérieure à 4 mm
peut nécessiter de rallonger la longueur de serrage pour contrer les pressions de serrage élevées.
L’épaisseur des éprouvettes recommandée pour les composites renforcés de fibres continues est de
2 mm. Pour les matériaux moulés par compression, l’épaisseur entre talons de n’importe quel type
d’éprouvette ne doit pas s’écarter de la moyenne de plus de 2 %.
Symbole Nom Dimensions en millimètres
a
l Longueur totale ≥ 150
l1 Longueur de la partie étroite parallèle 60,0 ± 0,5
b
r Rayon ≥ 60
b Largeur aux extrémités 20,0 ± 0,2
b1 Largeur de la partie étroite 10,0 ± 0,2
h Épaisseur de 2 à 10
L Longueur de référence (recommandée pour les 50,0 ± 0,5
extensomètres)
L Distance initiale entre mors 115 ± 1
a
Pour certains matériaux, il peut être nécessaire de rallonger la longueur des talons (par exemple de façon que
l3 = 200 mm) pour éviter toute cassure ou tout glissement de l’éprouvette dans les mors.
b
Il convient de noter qu’avec une épaisseur de 4 mm, cette éprouvette est identique à l’éprouvette de type 1B spécifiée
dans l’ISO 527--2.
Figure 3 — Éprouvette de type 1B
a) Éprouvette de type 2
b) Éprouvette de type 3
Légende
1 trous de centrage (facultatifs), ϕ D
2 mors
Symbole Nom Dimensions en millimètres
Type 2 Type 3
L Longueur totale ≥ 250 ≥ 250
L Distance entre talons — 150 ± 1
b1 Largeur 25 ± 0,5 ou 50 ± 0,5 25 ± 0,5 ou 50 ± 0,5
h Épaisseur 2 à 10 2 à 10
L Longueur de référence (recommandée pour les
50 ± 1 50 ± 1
extensomètres)
L Distance initiale entre mors (nominale) 150 ± 1 150 ± 1
LT Longueur des talons — ≥ 50
h Épaisseur des talons — 1 à 3
T
D Diamètre des trous de centrage 3 ± 0,25 3 ± 0,25
NOTE Les exigences concernant la qualité et le parallélisme de l’éprouvette sont données dans
l’ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 4 — Éprouvettes de type 2 et de type 3
Symbole Nom Dimensions en millimètres
Type 4
L3 Longueur totale ≥ 300
b Largeur de la section médiane parallèle 25 ± 0,5
b Largeur aux extrémités 28 ± 0,5
h Épaisseur 2 à 10
L Longueur de référence (recommandée pour les extensomètres) 25 ± 1
L Distance initiale entre mors (nominale) 200
P0 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (0; 0)
P1 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (4,86; 0)
P2 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (13,0; 0)
P3 Point de contrôle de la courbe de Bézier en coordonnées (u, v) (87,5; 1,5)
c Le bord est une courbe de Bézier
j Mors
NOTE Les exigences concernant la qualité et le parallélisme de l’éprouvette sont données dans
l’ISO 527-1:2019, 6.4.
Figure 5 — Éprouvette de type 4
Les Formules (1) et (2) correspondent à la courbe de Bézier résolue spécifiquement pour l’éprouvette
de type 4, afin de calculer une polyligne applicable à presque toutes les machines CNC. Elles définissent
les coordonnées locales (u, v) du bord de la section biseautée décrit à la Figure 5. La transformation
dans le système de coordonnées de l’éprouvette (x, y) est illustrée à la Figure 5. Il convient que la
variable t ne dépasse pas des incréments de plus de 0,05 pour éviter une polyligne partitionnée. Une
description plus détaillée sur la manière de fabriquer l’éprouvette de type 4 est donnée en B.2.
3 2
ut= 63,08t+ 9,84t+ 14,58t
( )
(1)
vt( )= 1,5t
(2)
𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑡𝑡∈ [0,1] 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝛥𝛥𝑡𝑡≤ 0,05
avec tt∈[0,1] avec∆ ≤ 0,05 Field Code Changed
6.2 Préparation des éprouvettes
6.2.1 Généralités
Dans le cas de matériaux pour moulage et stratification, réaliser un panneau conformément à
l’ISO 1268 (toutes les parties) ou à tout autre mode opératoire spécifié ou ayant fait l’objet d’un accord.
À partir du panneau, découper des éprouvettes individuelles ou des groupes d’éprouvettes dans le cas
d’éprouvettes de type 3 (voir l’Annexe D).
Dans le cas de produits finis (par exemple, pour le contrôle qualité en fabrication ou à la livraison),
prélever les éprouvettes dans des zones planes.
Les paramètres d’usinage des éprouvettes doivent être spécifiés dans l’ISO 2818. D’autres lignes
directrices sur la découpe des éprouvettes sont fournies dans l’Annexe D.
Pour l’usinage des éprouvettes de type 4 uniquement, une polyligne ayant le profil requis peut être
calculée à l’aide des Formules (1) et (2).
6.2.2 Talons (pour les éprouvettes de type 3)
Les extrémités des éprouvettes doivent, de préférence, être renforcées par des talons en stratifié verre-
résine à base de tissu ou de couches croisées, dont l’axe des fibres forme un angle de ± ±45° avec l’axe
de l’éprouvette. L’épaisseur des talons doit être comprise entre 1 mm et 3 mm, et les talons doivent être
à 90° (c’est-à-dire sans biseaux).
D’autres talons sont autorisés, mais il faut s’assurer, avant emploi, qu’ils donnent des valeurs de
résistance au moins égales à celles des talons recommandés et un coefficient de variation qui n’est pas
supérieur (voir l’ISO 527-1:2019, 10.5 et l’ISO 3534-1). Par d’autres talons, on entend des talons
réalisés dans le même matériau que celui soumis à l’essai, des talons fixés mécaniquement, des talons
non collés réalisés dans des matériaux rugueux (tels que du papier de verre ou du papier abrasif), et
l’emploi de mors à surfaces fines sans talons comme décrit dans l’Annexe C.
6.2.3 Fixation des talons (pour les éprouvettes de type 3)
Coller les talons à l’éprouvette au moyen d’un adhésif ayant un allongement élevé, conformément à
l’Annexe D.
NOTE Le même mode opératoire peut être utilisé pour des éprouvettes individuelles et pour un groupe
d’éprouvettes.
6.3 Repères
Les repères doivent être conformes à l’ISO 527-1:2019, 6.3.
En cas d’utilisation d’une éprouvette de type 4, marquer la section médiane parallèle de l’éprouvette. La
première marque indique le centre de la section médiane parallèle. Deux autres marques doivent être
placées à une distance de 12,5 mm du centre (voir la Figure 6). Les marques indiquent les points de
mesure de la largeur et de l’épaisseur de l’éprouvette. En outre, les marques externes indiquent les
positions de l’extensomètre.
Figure 6 — Positions des marques d’aide
6.4 Vérification des éprouvettes
La vérification des éprouvettes doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 6.4.
6.5 Anisotropie
Les propriétés des composites plastiques renforcés de fibres varient très souvent selon la direction
dans le plan de la plaque (anisotropie). Pour cette raison, il est recommandé de préparer deux groupes
d’éprouvettes dont l’axe principal est respectivement parallèle ou perpendiculaire à la direction d’une
caractéristique induite de la connaissance de la structure du matériau ou de son mode de fabrication
(voir 3.10).
7 Nombre d’éprouvettes
Le nombre d’éprouvettes doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, Article 7, à la différence que :
Les éprouvettes qui glissent ou se rompent à l’intérieur des mors ou dans les zones au bord des mors
sont non valides. Ces éprouvettes doivent être mises au rebut et d’autres éprouvettes doivent être
soumises à l’essai.
8 Conditionnement
Le conditionnement doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, Article 8.
9 Mode opératoire
9.1 Atmosphère d’essai
L’atmosphère d’essai doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 9.1.
9.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes
Le mesurage doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 9.2, à la différence que :
Pour les éprouvettes de type 4, enregistrer la largeur, l’épaisseur et la longueur totale conformément à
l’ISO 16012. La largeur et l’épaisseur doivent être mesurées au centre de l’éprouvette et à une distance
de 12,5 mm du centre à égale distance des deux côtés (voir les positions des repères définies en 6.3). La
longueur totale doit être mesurée à 0,5 mm près pour l’estimation de la résistance en traction en
fonction de l’emplacement de la rupture (voir l’ISO 527-1:2019, 10.1). Utiliser les valeurs moyennes de
la largeur et de l’épaisseur mesurées pour calculer la section transversale de l’aire de mesure de
l’éprouvette.
9.3 Fixation
La fixation doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 9.3.
NOTE 1 Une rupture non valide (voir l’Article 7) de l’éprouvette à l’intérieur du mors ou dans les zones au bord
des mors peut souvent être évitée en ajustant la force de serrage ou la pression (par exemple via le couple ou un
manomètre en fonction du système de serrage utilisé), de sorte qu’elle n’entraîne pas de fracture ou d’écrasement
de l’éprouvette. Le mauvais alignement de l'éprouvette peut également être une cause de la rupture non valide
décrite.
NOTE 2 Pour l’essai d’une éprouvette sans talons (types 2 et 4), la rupture non valide peut être causée par
l’écrasement ou un endommagement important des fibres dans les couches extérieures de l’éprouvette, qui peut
être évité en utilisant une surface de serrage à faible rugosité, telle que du papier de verre (par exemple P400
selon l’ISO 6344-1).
9.4 Précontraintes
La précontrainte doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 9.4.
9.5 Réglage des extensomètres et des jauges de déformation, et mise en place des
repères
Le réglage de la mesure de déformation doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 9.5. Mesurer la longueur
de référence avec une précision de 1 % ou mieux.
9.6 Vitesse d’essai
9.6.1 Pour les éprouvettes de type 1B
a) 10 mm/min pour les contrôles de qualité de routine ;
b) 2 mm/min pour les essais de qualification :
— quand on mesure l’allongement maximal ;,
— quand on détermine le module d’élasticité en traction.
9.6.2 Pour les éprouvettes de type 2, de type 3 et de type 4
a) 5 mm/min pour les contrôles de qualité de routine ;
b) 2 mm/min pour les essais de qualification :
— quand on mesure l’allongement maximal ;,
— quand on détermine le module d’élasticité en traction.
9.7 Enregistrement des données
L’enregistrement des données doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, 9.7.
10 Calcul et expression des résultats
10.1 Calcul de toutes les propriétés pour des éprouvettes à bords parallèles
Le calcul de la propriété doit être conforme à l’ISO 527-1:2019, Article 10, à la différence que les
définitions données dans l’Article 3 s’appliquent et que les valeurs de déformation doivent être
consignées avec trois chiffres significatifs.
Si le coefficient de Poisson est demandé, le calculer aux valeurs de déformation données en 3.8.
10.2 Calcul de la résistance en traction des éprouvettes de type 4 en fonction de
l’emplacement de la rupture
La résistance en traction doit être calculée à partir de l’emplacement de la rupture pour les éprouvettes
de type 4 conformément à l’Annexe E. Toutes les autres propriétés des éprouvettes de type 4 doivent
être calculées selon 10.1.
11 Fidélité
Voir l’Annexe B.
12 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les informations suivantes :
a) une référence à la présente partie de l’ISO 527, enau présent document, y compris le type
d’éprouvette et la vitesse d’essai, écrite sous la forme suivante :
ISO 527-4 / 2 / 5
Essai de traction
Type d’éprouvette
Vitesse d’essai en millimètres par minute
b) à q) voir l’ISO 527-1:2019, Article 12, b) à q), y compris le type de fibre, le taux de fibres et la
géométrie des fibres (par exemple mat) en 12b) ;);
r) le mode de rupture et l’emplacement de la rupture pour chaque éprouvette.
Annexe A
(informative)
Alignement des éprouvettes
Il est recommandé de vérifier l’alignement de la machine d’essai de traction conformément à
l’ISO 23788 ou à l’ASTM E 1012, au moyen d’une jauge d’alignement rectangulaire mince, équipée de
jauges de déformation appliquées sur 3 plans (A, B et C) et de 4 jauges de déformation par plan.
Le résultat de la vérification de l’alignement dépend des dimensions de la jauge d’alignement utilisée,
des positions des jauges de déformation et de leur rigidité. Par conséquent, la jauge d’alignement reflète
uniquement la situation attendue lorsque l’essai est réalisé avec une éprouvette similaire par sa forme,
ses dimensions et son matériau. Les composites en polymère renforcé de fibres présentent
normalement des déformations localisées et ne sont donc pas adaptés pour servir de matériau pour les
jauges d’alignement. De l’acier avec une limite d'élasticité > 800 MPa et un module d’élasticité en
traction d’environ 200 GPa, exempt de contraintes internes importantes, est considéré comme
acceptable.
Légende
1 Jaugejauge de déformation
Symbole Nom Dimensions en millimètres
L Longueur totale 254
h Hauteur 3,2
b Largeur 25,4
L Longueur du talon 64
t
h Hauteur du talon 4,5
t
Distance de la jauge de déformation à partir du bord
m 5
de l'éprouvette dans la direction transversale
Distance de la jauge de déformation à partir du talon
n 25
dans la direction longitudinale de l'éprouvette
Distance entre les jauges de déformation dans la
n 38
direction longitudinale de l'éprouvette
Figure A.1 — Exemple de jauge d’alignement standard équipée de 12 jauges de déformation et
avec des talons de protection interchangeables
Afin d’éviter des vérifications d’alignement multiples pour chacune des formes et des dimensions des
éprouvettes utilisées pour l’essai, il est acceptable de vérifier la machine d’essai et sa machine de
traction au moyen de la jauge d’alignement illustrée à la Figure A.1. Cette jauge d’alignement est
conforme aux critères d’audit Nadcap AC7122-I et –R, Annexe A, qui est un document largement utilisé
dans l’industrie aérospatiale. Les résultats de flexion et de pourcentage de flexion obtenus au moyen de
cette jauge sont plus élevés que ceux obtenus avec des jauges d’alignement produites en respectant les
dimensions d’éprouvette indiquées dans la présente norme.
Vérifier l’alignement en au moins deux positions de la jauge, en la faisant tourner normalement de 180°
autour de l’axe central de la jauge d’alignement. Des mesurages du haut vers le bas de la jauge
d’alignement peuvent éventuellement être effectués. Conformément à l’ASTM E 1012 et à l’ISO 23788, il
est important :
— de mettre à zéro toutes les jauges de déformation en position de suspension libre de la jauge
d’alignement et de noter la flexion résiduelle ;
— de mesurer la flexion (µm/m) en position de serrage à charge nulle ou avec une petite précharge ;
— de mesurer la flexion (µm/m) et le pourcentage de flexion (%) avec 1 000 microdéformations
(µm/m) de déformation axiale. En cas d’utilisation de la jauge d’alignement standard, une charge
d’environ 16,5 kN est appliquée à cette déformation ;
— d’ouvrir le mors inférieur et de mesurer à nouveau la flexion (µm/m) en position de suspension
libre pour s’assurer que la jauge d’alignement n’a pas été endommagée pendant le mesurage.
Pour les essais de traction statiques, le pourcentage de flexion ne doit pas dépasser 8 % à une
déformation de la jauge d’alignement axial de 1 000 µm/m.
Répéter la vérification de l’alignement une fois par an, en cas de doute et après toute modification
importante de la machine d’essai pouvant avoir une incidence sur l’alignement, par exemple une
délocalisation, la maintenance, l’étalonnage ou une réinstallation des mors ou des cellules de charge. Il
n’est normalement pas nécessaire de répéter la vérification de l’alignement après un simple
remplace
...
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