ISO 9664:1993
(Main)Adhesives — Test methods for fatigue properties of structural adhesives in tensile shear
Adhesives — Test methods for fatigue properties of structural adhesives in tensile shear
The principle of the method specified is cyclically stressing the specimen in a way that may be regarded as the superposition of an alternating stress on a static stress which is the mean stress. The number of cycles at failure of the specimen for a given mean stress and stress amplitude is determined. These values are used to establish SN curves which then permit the estimation of the confidence zone concerning the fatigue resistance of a joint. The fatigue properties are a function of the specimen geometry. The results do not correspond to intrinsic properties of the adhesive and cannot be used for design purposes.
Adhésifs — Méthodes d'essai de tenue à la fatigue d'adhésifs structuraux en traction-cisaillement
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour l'estimation de la résistance à la fatigue d'adhésifs soumis à des sollicitations en traction-cisaillement, en utilisant des éprouvettes normalisées dans des conditions spécifiées, en vue de la caractérisation des adhésifs structuraux sur un support métallique donné. Les propriétés de fatigue dépendent de la géométrie des éprouvettes. Les résultats ne correspondent pas à des propriétés intrinsèques de l'adhésif et ne peuvent être utilisés pour le calcul et le dimensionnement.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
9664
STANDARD
First edition
1993-05-15
- Test methods for fatigue
Adhesives
properties of structural adhesives in tensile
shear
- Methodes d’essai de tenue 21 Ia fatigue d’adhbsifs structuraux
Adhksifs
en traction-cisaillemen t
Reference number
ISO 9664:1993(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9664:1993(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 9664 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Sub-(Zornmittee SC 11, Products.
Annexes A and B form an integral part of this International Standard.
0 ISO 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
and
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerl
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 9664:1993(E)
Adhesives - Test methods for fatigue properties of
structural adhesives in tensile shear
3.1 shear stress (7): Stress determined by dividing
1 Scope
the forte by the bonded surface area.
This International Standard specifies a method for es-
lt is expressed in megapascals (MPa).
timating the fatigue strength of adhesives in shear by
tension loading, using standardized specimens under
specified conditions, with the aim of characterizing
3.2 static shear strength (Q): Average static shear
structural adhesives on a given metallic Substrate.
stress at rupture as determined by ISO 4587.
The fatigue properties are a function of the specimen
lt is expressed in megapascals (MPa).
geometry. The results do not correspond to intrinsic
properties of the adhesive and cannot be used for
design purposes.
3.3 stress cycle: Smallest part of the stressltime
function which is repeated at regular intervals.
2 Normative references
lt is of sinusoidal form (see figure 1) with undulating
shear.
The following Standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
Cyclic stress may be considered to be the superpos-
of this International Standard. At the time of publi-
ition of an alternating stress on a static stress which
cation, the editions indicated were valid. All Standards
is the mean stress.
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
to investigate the possibility of applying the most re-
3.3.1 maximum stress (z,,,): Greatest algebraic
cent editions of the Standards indicated below.
value reached at regular intervals by the stress.
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
lt is expressed in megapascals (MPa).
ISO 291:1977, Plastics - Standard atmospheres for
conditioning and testing. 3.3.2 minimum stress (Tmin): Smallest algebraic
value reached at regular intervals by the stress.
ISO 4587:1979, Adhesives - Determination of
This stress shall always be positive and is expressed
tensile lap-shear strength of high strength adhesive
in megapascals (MPa).
bonds.
ISO 4588: 1989, Adhesives - Preparation of metal
3.3.3 mean stress (z,): Albegraic mean of the
surfaces for adhesive bonding.
maximum and minimum Stresses.
Tmax + zmin
3 Definitions and Symbols
Zm =
2
For the purposes of this International Standard, the
lt is expressed in megapascals (MPa).
following definitions and Symbols apply.
---------------------- Page: 3 ----------------------
1 stress cycle
Figure 1 - Fatigue stress cycle
3.3.4 stress amplitude (z,>: Alternating stress equal 3.6 Service life (IV): Number of stress cycles applied
to half the algebraic differente between the maximum to a specimen until it has reached the Chosen end of
and minimum Stresses. the test. Where it has not failed, the Service life is not
defined but is termed greater than the test duration.
zmax - zmin
Ta =
2
3.7 cycle ratio @/IV): Ratio of the number of applied
cycles (n) to the Service life (IV). This ratio is used in
lt is expressed in megapascals (MPa).
tests with load bearings, together with an SN curve
(Woehler’s curve).
3.3.5 stress ratio (4): Algebraic ratio of the mini-
mum stress to the maximum stress in one cycle.
3.8 SN curve: Curve, allowing the resistance of the
zmin material to be Seen, which indicates the relationship
=-
4
zmax observed experimentally between Service life N,
shown conventionally in abscissae (logarithmic scale)
and stress 7, or zmax shown in ordinates in linear scale
3.4 fatigue limit (zn): Limiting value which the
[typical curve in figure 2 a)] or in logarithmic scale
stress amplitude 7, approaches when the number of
[typical curve in figure 2 b)]. This curve is established
cycles becomes very large, for a given mean stress
by keeping either 7, or RT constant. The SN curve is
7, or stress ratio RT.
defined by the relationship between amplitude of
For some materials, stress amplitude versus the
stress and Service life. On this curve [figure 2 a)] we
number of cycles does not resch a limiting value but
tan distinguish:
decreases constantly on increasing the number of
cycles. In this case it is useful to determine a limit of
- the endurante zone where, for a given stress,
endurante.
failures as weil as non-failures for a number of
fault test cycles NF tan be identified;
3.5 limit of endurante [Q(&)]: Shear stress de-
termined at a specific number of fault test cycles A$.
- the fatigue zone where, for a given stress, all the
specimens fail at the end of a number of cycles
lt is expressed in megapascals (MPa).
less than the number of conventional fault test
cycles NF mentioned above.
Depending on whether the tests are carried out at
constant Tm or at constant 4, the results should be
presented in the form:
4 Principle
zD(NF, Tm) in megapascals (MPa)
The specimen is cyclically stressed in a way that may
or
be regarded as the Superposition of an alternating
z&, RT) in megapascals (MPa)
stress on a static stress which is the mean stress.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
The number of cycles at failure of the specimen is device shall be designed in such a way that its various
determined for a given 7, and za. These values are components move in perfett alignment with the
used to establish SN curves whrch then permit the specimen as soon as the specimen is subjected to
estimation of the confidence zone concerning the fa- stress. In this way the major axis of the specimen
tigue resistance of a joint. coincides with the direction of application of the forte
and the axis of symmetry of the device.
5 Apparatus
Attachments passing through the Substrate may be
used, in which case the specimen shall be reinforced
as indicated in figure3 b), using additional supports.
5.1 Template, for the accurate positioning of sub-
strates during bonding.
6 Spetimens
5.2 Fatigue test machine, to enable sinusoidal fa-
tigue stress cycles to be obtained such that the
6.1 Substrate materials
maximum stress is between 10 % and 80 % of the
scale range. The test frequency and the type of
The specimens shall conform in shape, dimensions
equipment may affect the test result. Unless indicated
and alignment to those indicated in figures 3 a) or
otherwise, the frequency shall be 30 Hz. The maxi-
3 b) for steel and 3 c) for aluminium. ,
mum frequency shall be 60 Hz, since excessive heat-
ing of the bond tan occur at frequencies higher than
NOTE 1 Recommended Substrates are aluminium 2024
60 Hz. The machine shall be provided with a self-
A 5T3 and steel XC 18 or E 24, grade 1 or 2. Other grades
centring device for attachment of the specimen. The may be used, depending on the end use of the adhesive.
a
x
27
u:
L
t
tn
c
.-
6
2
b
t
%
5
5 Fatigue zone
Endurante
zone
IO5
Number of cycles iV
NF Tm
2 a) Standard steel specimens, test at 30 Hz at room temperature, semi-logarithmic coordinates
---------------------- Page: 5 ----------------------
d
.
2
E
c
t
Ul
F
.-
d 10
E 9.
$0
7,
6
5
4
3 L
2
Number of cycles N
2 b) Standard steel specimens, test at 30 Hz at room temperature, log-log coordinates
Typical SN curve of a one-component epoxy adhesive
Figure 2 -
alignment of the Substrates, and regular thickness of
6.2 Preparation
the bonded joint for each specimen and for collections
of specimens.
Prepare the bonded specimens individually or from
Panels which may or may not be grooved (see
6.3 Number of specimens
figure 4).
The number of specimens depends on the precision
In selecting the method of preparation, account shall
required and the results sought. The minimum num-
also be taken of the possible mechanical darnage to
ber of specimens is defined as follows:
the bonded specimens. Special attention shall be paid
during the preparation of individual specimens to
- at least four specimens tested at three different
achieving a suitable alignment and good homogeneity
of the joint, particularly with regard to its thickness. values of Ta such that failure occurs between 104
and 106 cycles. This allows at least 12 specimens
Surface preparation shall be carried out in accordance for the statistical determination of the limit of en-
with ISO 4588, unless othen/vise specified. The ad- durante at 106 cycles;
hesive shall be used in accordance with manufac-
turer’s instructions. In all cases the use of a template - at least six specimens for the determination of the
is necessary to ensure correct overlap, accurate static shear strength ZR.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ZWO,25 25 *O,:
---------.
.---------
e--------<
,---------
---em----.
.---------
---------<
.--m-e----
---------<
.---------
_ - - - - - - - -,
I .---------
---------
.---------
---------
,---------
...
NO’RME ISO
INTERNATIONALE 9664
Première édition
1993-05-I 5
Adhésifs - Méthodes d’essai de tenue à la
fatigue d’adhésifs structuraux en
traction-cisaillement
Adhesives - Test methods for fatigue properties of structural adhesives
in tensile shear
Numéro de référence
ISO 9664: 1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9664:1993(F)
,
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiee aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéressé par une
etude a le droit de faire partie du comite technique creé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 9664 a éte élaboree par le comite technique
lSO/TC 61, Plastiques, sous-comite SC 11, Produits.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme interna-
tionale.
0 60 1993
Droits de reproduction réserves. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord Rcrit de Mditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 9664:1993(F)
Adhésifs - Méthodes d’essai de tenue à la fatigue
d’adhésifs structuraux en traction-cisaillement
1 Domaine d’application 3 Définitions et symboles
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
La présente Norme internationale prescrit une mé-
les définitions et les symboles suivants s’appliquent.
thode pour l’estimation de la resistance à la fatigue
d’adhesifs soumis à des sollicitations en traction-
3.1 contrainte de cisaillement (2): Contrainte de
cisaillement, en utilisant des Aprouvettes normalisees
cisaillement determinee en divisant la force par la
dans des conditions spécifiées, en vue de la caracte-
surface collee.
risation des adhesifs structuraux sur un support me-
tallique donne.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
Les propriétés de fatigue dépendent de la géométrie
3.2 rbsistance en cisaillement statique (z~):
des éprouvettes. Les résultats ne correspondent pas
Contrainte moyenne à la rupture en cisaillement sta-
a des propriétés intrinsèques de l’adhésif et ne peu-
tique conformément à I’ISO 4587.
vent être utilises pour le calcul et le dimen-
sionnement.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
3.3 cycle de contrainte: La plus petite partie de la
fonction contrainteltemps qui se répéte périodi-
quement.
2 Références normatives
Sa forme est sinusoi’dale (voir figure 1) en cisaillement
ondule.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
La contrainte cyclique peut être considéree comme la
qui, par suite de la reférence qui en est faite, consti-
superposition d’une contrainte alternée et d’une
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication, contrainte statique qui est la contrainte moyenne.
les Aditions indiquées étaient en vigueur. Toute
norme est sujette à révision et les parties prenantes 3.3.1 contrainte maximale (z,,,): La plus grande
des accords fondes sur la présente Norme internatio- valeur algébrique prise périodiquement par la
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli- contrainte.
quer les éditions les plus récentes des normes
Elle est exprimee en mégapascals (MPa).
indiquées ci-aprés. Les membres de la CEI et de I’ISO
possédent le registre des Normes internationales en
3.3.2 contrainte minimale (Tmi”): La plus petite va-
vigueur à un moment donne.
leur algébrique prise périodiquement par la contrainte.
I SO 291: 1977, Plastiques - Atmosphères normales
Cette contrainte doit toujours être positive et est ex-
de conditionnement et d’essai.
primée en mégapascals (MPa).
ISO 4587: 1979, Adhésifs - Détermination de la r&
3.3.3 contrainte moyenne (z,): Moyenne algébri-
sistance au cisaillement d’assemblages r6alis6s avec
que des contraintes maximale et-minimal e:
des adhésifs structuraux, CO~I& & recouvrement sim-
.
ple zmax + Tmin
2, =
2
ISO 4588:1989, Adhésifs - Prdparation des surfaces
métalliques pour le collage par adhésif. Elle est exprimee en mégapascals (MPa)
---------------------- Page: 3 ----------------------
1 cycle de contrainte
i
Temps
- Cycle de contrainte de fatigue
Figure 1
3.3.4 amplitude de contrainte (2,): Contrainte al- ou
ternee égale à la moitie de la difference algébrique
zD(NF, RJ en mégapascals (MPa)
entre la contrainte maximale et la contrainte minimale:
Tmax - zmin
3.6 durbe de vie (IV): Nombre de cycles de sollici-
Ta =
2
tations appliques à une éprouvette jusqu’à ce qu’elle
ait atteint le critere de fin d’essai. Dans le cas où elle
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
n’est pas rompue, la durée de vie n’est pas définie
mais seulement supérieure à la duree de l’essai.
3.3.5 rapport de contrainte (R,): Rapport algébrique
de la contrainte minimale à la contrainte maximale
3.7 taux de cycle @/IV): Rapport du nombre de cy-
dans un cycle:
cles appliques (n) à la duree de vie (N). Ce taux est
utilise dans les essais avec paliers de charge, en re-
zmin
=-
R,
zmax lation avec une courbe SN (courbe de Woehler).
3.4 limite de fatigue (Q): Valeur limite vers laquelle
3.8 courbe SN: La courbe SN permet de visualiser
tend l’amplitude de contrainte Ta, lorsque le nombre
la tenue du matériau; elle a pour objet de représenter
de cycles devient tres grand, pour une contrainte
la relation observée expérimentalement entre la duree
moyenne 7, ou un rapport de contrainte 4 donne.
de vie N, reportée conventionnellement en abscisses
(échelle logarithmique) et la contrainte 7, OU zmax re-
Pour des assemblages colles, cette amplitude peut
portée ordonnées en échelle lineaire [courbe type fi-
continuer à decroître même pour un nombre tres
gure2a)] ou en Achelle logarithmique [courbe type
eleve de cycles, sans atteindre une valeur limite. Dans
figure2 b)]. Cette courbe est Atablie en maintenant
ces cas-là, il convient de determiner une limite d’en-
constant soit 2, soit 4. On définit la courbe SN par la
durance.
relation entre l’amplitude de contrainte et la duree de
vie. Le long de cette courbe [figure2 a)] on peut dis-
3.5 limite d’endurance [+T&&)]: Contrainte de ci-
tinguer
saillement pour un nombre prescrit de cycles de cen-
sure NF.
- la zone d’endurance où, pour une même
contrainte, on peut constater aussi bien des rup-
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
tures que des non-ruptures pour un nombre de
cycles de censure NF fixe conventionnellement;
Selon que l’on effectue des essais à 2, constant ou
R, constant, présenter les resultats sous la forme
- la zone de fatigue où, pour une même contrainte,
T~(&, Tm) en mégapascals (MPa)
toutes les éprouvettes sont rompues au bout d’un
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
5.2 Machine d’essai de fatigue, permettant d’ob-
nombre de cycles inférieur au nombre de cycles
de censure NF conventionnel cite ci-dessus. tenir le cycle sinuso’idal de contrainte de fatigue de
telle sorte que l’effort maximal corresponde à la plage
10 % à 80 % de l’etendue de l’echelle. La fréquence
4 Principe
de l’essai et le type d’équipement peut avoir une in-
fluence sur le resultat. Sauf contre-indication, utiliser
Les éprouvettes sont sollicitées de maniere cyclique
la fréquence de 30 Hz. La fréquence maximale est de
ce qui peut être consideré comme une superposition
60 Hz car un echauffement excessif dans le joint peut
d’une contrainte alternee et d’une contrainte statique
se produire à des fréquences supérieures à 60 Hz. La
qui est la contrainte moyenne. Le nombre de cycles
machine d’essai doit être munie d’un dispositif
à la rupture des éprouvettes est determine pour un
autocentreur de fixation de l’éprouvette. L’ensemble
2, et un Ta donnes. Ces valeurs sont utilisees pour
de ce dispositif doit être conçu de telle maniére que
établir les courbes SN qui permettent ensuite I’esti-
ses divers cléments se déplacent en parfait ali-
mation de cette zone de confiance concernant la re-
gnement avec l’éprouvette db que celle-ci est sou-
sistance d’une éprouvette collée soumise à la fatigue.
mise à un effort. Ainsi le grand axe de l’éprouvette
coïncide avec le sens d’application de la force et l’axe
de symétrie du dispositif de fixation.
5 Appareillage
On peut utiliser des fixations traversant les supports,
dans ce cas renforcer l’éprouvette comme l’indique la
5.1 Gabarit, pour le positionnement précis des
figure3 b), en utilisant des talons.
supports lors du collage.
+ Zone de fatigue
w(3)
Zone
+Il)
d’endurance
+(4)
Nombre de cycles N
2 a) Éprouvettes acier, normalMes, essai SI 30 Hz, ZI l’ambiante, coordonn6es semi-logarithmiques
---------------------- Page: 5 ----------------------
-
-
-
-
w
-
R
-
-
-
-
-
Nombre de cycles N
Trn
2 b) Éprouvettes acier, normalMes, essai & 30 Hz, 81 l’ambiante, coordonn6es bilogarithmiques
Courbe SN type d’un adh6sif 6poxydique monocomposant
Figure 2 -
figure4). Lors du choix du mode de réalisation, il doit
6 Éprouvettes
être également tenu compte de la possibilité de de-
térioration par voie mécanique des éprouvettes col-
6.1 Matériaux pour les éprouvettes
lées. Une attention toute particulière doit être
apportée lors de la préparation d’éprouvettes indivi-
Les éprouvettes doivent être conformes en ce qui
duelles, afin de respecter un alignement convenable
concerne leurs formes, dimensions et alignement,
et une bonne homogénéité du joint, particulièrement
aux indications donnees par les figure3a) et
au niveau de son épaisseur.
figure3 b) pour l’acier, et figure3 c) pour l’aluminium.
Les préparations de surface doivent être effectuées
NOTE 1 Les matériaux recommandés sont l’aluminium
conformément à I’ISO 4588, sauf autre prescription.
2024 A 5 T 3 et l’acier XC 18 ou E 24, qualité 1 ou 2. D’au-
L’adhésif doit être mis en œuvre conformement à sa
tres alliages peuvent être utilisées en fonction de l’utilisation
fiche technique. Dans tous les cas, l’utilisation d’un
finale de I’adhbsif.
gabarit permettant d’assurer un recouvrement cor-
rect, un alignement précis des supports et une épais-
6.2 Préparation
seur régulière du joint de colle sur ch
...
NO’RME ISO
INTERNATIONALE 9664
Première édition
1993-05-I 5
Adhésifs - Méthodes d’essai de tenue à la
fatigue d’adhésifs structuraux en
traction-cisaillement
Adhesives - Test methods for fatigue properties of structural adhesives
in tensile shear
Numéro de référence
ISO 9664: 1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9664:1993(F)
,
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiee aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéressé par une
etude a le droit de faire partie du comite technique creé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 9664 a éte élaboree par le comite technique
lSO/TC 61, Plastiques, sous-comite SC 11, Produits.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme interna-
tionale.
0 60 1993
Droits de reproduction réserves. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord Rcrit de Mditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 9664:1993(F)
Adhésifs - Méthodes d’essai de tenue à la fatigue
d’adhésifs structuraux en traction-cisaillement
1 Domaine d’application 3 Définitions et symboles
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
La présente Norme internationale prescrit une mé-
les définitions et les symboles suivants s’appliquent.
thode pour l’estimation de la resistance à la fatigue
d’adhesifs soumis à des sollicitations en traction-
3.1 contrainte de cisaillement (2): Contrainte de
cisaillement, en utilisant des Aprouvettes normalisees
cisaillement determinee en divisant la force par la
dans des conditions spécifiées, en vue de la caracte-
surface collee.
risation des adhesifs structuraux sur un support me-
tallique donne.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
Les propriétés de fatigue dépendent de la géométrie
3.2 rbsistance en cisaillement statique (z~):
des éprouvettes. Les résultats ne correspondent pas
Contrainte moyenne à la rupture en cisaillement sta-
a des propriétés intrinsèques de l’adhésif et ne peu-
tique conformément à I’ISO 4587.
vent être utilises pour le calcul et le dimen-
sionnement.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
3.3 cycle de contrainte: La plus petite partie de la
fonction contrainteltemps qui se répéte périodi-
quement.
2 Références normatives
Sa forme est sinusoi’dale (voir figure 1) en cisaillement
ondule.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
La contrainte cyclique peut être considéree comme la
qui, par suite de la reférence qui en est faite, consti-
superposition d’une contrainte alternée et d’une
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication, contrainte statique qui est la contrainte moyenne.
les Aditions indiquées étaient en vigueur. Toute
norme est sujette à révision et les parties prenantes 3.3.1 contrainte maximale (z,,,): La plus grande
des accords fondes sur la présente Norme internatio- valeur algébrique prise périodiquement par la
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli- contrainte.
quer les éditions les plus récentes des normes
Elle est exprimee en mégapascals (MPa).
indiquées ci-aprés. Les membres de la CEI et de I’ISO
possédent le registre des Normes internationales en
3.3.2 contrainte minimale (Tmi”): La plus petite va-
vigueur à un moment donne.
leur algébrique prise périodiquement par la contrainte.
I SO 291: 1977, Plastiques - Atmosphères normales
Cette contrainte doit toujours être positive et est ex-
de conditionnement et d’essai.
primée en mégapascals (MPa).
ISO 4587: 1979, Adhésifs - Détermination de la r&
3.3.3 contrainte moyenne (z,): Moyenne algébri-
sistance au cisaillement d’assemblages r6alis6s avec
que des contraintes maximale et-minimal e:
des adhésifs structuraux, CO~I& & recouvrement sim-
.
ple zmax + Tmin
2, =
2
ISO 4588:1989, Adhésifs - Prdparation des surfaces
métalliques pour le collage par adhésif. Elle est exprimee en mégapascals (MPa)
---------------------- Page: 3 ----------------------
1 cycle de contrainte
i
Temps
- Cycle de contrainte de fatigue
Figure 1
3.3.4 amplitude de contrainte (2,): Contrainte al- ou
ternee égale à la moitie de la difference algébrique
zD(NF, RJ en mégapascals (MPa)
entre la contrainte maximale et la contrainte minimale:
Tmax - zmin
3.6 durbe de vie (IV): Nombre de cycles de sollici-
Ta =
2
tations appliques à une éprouvette jusqu’à ce qu’elle
ait atteint le critere de fin d’essai. Dans le cas où elle
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
n’est pas rompue, la durée de vie n’est pas définie
mais seulement supérieure à la duree de l’essai.
3.3.5 rapport de contrainte (R,): Rapport algébrique
de la contrainte minimale à la contrainte maximale
3.7 taux de cycle @/IV): Rapport du nombre de cy-
dans un cycle:
cles appliques (n) à la duree de vie (N). Ce taux est
utilise dans les essais avec paliers de charge, en re-
zmin
=-
R,
zmax lation avec une courbe SN (courbe de Woehler).
3.4 limite de fatigue (Q): Valeur limite vers laquelle
3.8 courbe SN: La courbe SN permet de visualiser
tend l’amplitude de contrainte Ta, lorsque le nombre
la tenue du matériau; elle a pour objet de représenter
de cycles devient tres grand, pour une contrainte
la relation observée expérimentalement entre la duree
moyenne 7, ou un rapport de contrainte 4 donne.
de vie N, reportée conventionnellement en abscisses
(échelle logarithmique) et la contrainte 7, OU zmax re-
Pour des assemblages colles, cette amplitude peut
portée ordonnées en échelle lineaire [courbe type fi-
continuer à decroître même pour un nombre tres
gure2a)] ou en Achelle logarithmique [courbe type
eleve de cycles, sans atteindre une valeur limite. Dans
figure2 b)]. Cette courbe est Atablie en maintenant
ces cas-là, il convient de determiner une limite d’en-
constant soit 2, soit 4. On définit la courbe SN par la
durance.
relation entre l’amplitude de contrainte et la duree de
vie. Le long de cette courbe [figure2 a)] on peut dis-
3.5 limite d’endurance [+T&&)]: Contrainte de ci-
tinguer
saillement pour un nombre prescrit de cycles de cen-
sure NF.
- la zone d’endurance où, pour une même
contrainte, on peut constater aussi bien des rup-
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
tures que des non-ruptures pour un nombre de
cycles de censure NF fixe conventionnellement;
Selon que l’on effectue des essais à 2, constant ou
R, constant, présenter les resultats sous la forme
- la zone de fatigue où, pour une même contrainte,
T~(&, Tm) en mégapascals (MPa)
toutes les éprouvettes sont rompues au bout d’un
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
5.2 Machine d’essai de fatigue, permettant d’ob-
nombre de cycles inférieur au nombre de cycles
de censure NF conventionnel cite ci-dessus. tenir le cycle sinuso’idal de contrainte de fatigue de
telle sorte que l’effort maximal corresponde à la plage
10 % à 80 % de l’etendue de l’echelle. La fréquence
4 Principe
de l’essai et le type d’équipement peut avoir une in-
fluence sur le resultat. Sauf contre-indication, utiliser
Les éprouvettes sont sollicitées de maniere cyclique
la fréquence de 30 Hz. La fréquence maximale est de
ce qui peut être consideré comme une superposition
60 Hz car un echauffement excessif dans le joint peut
d’une contrainte alternee et d’une contrainte statique
se produire à des fréquences supérieures à 60 Hz. La
qui est la contrainte moyenne. Le nombre de cycles
machine d’essai doit être munie d’un dispositif
à la rupture des éprouvettes est determine pour un
autocentreur de fixation de l’éprouvette. L’ensemble
2, et un Ta donnes. Ces valeurs sont utilisees pour
de ce dispositif doit être conçu de telle maniére que
établir les courbes SN qui permettent ensuite I’esti-
ses divers cléments se déplacent en parfait ali-
mation de cette zone de confiance concernant la re-
gnement avec l’éprouvette db que celle-ci est sou-
sistance d’une éprouvette collée soumise à la fatigue.
mise à un effort. Ainsi le grand axe de l’éprouvette
coïncide avec le sens d’application de la force et l’axe
de symétrie du dispositif de fixation.
5 Appareillage
On peut utiliser des fixations traversant les supports,
dans ce cas renforcer l’éprouvette comme l’indique la
5.1 Gabarit, pour le positionnement précis des
figure3 b), en utilisant des talons.
supports lors du collage.
+ Zone de fatigue
w(3)
Zone
+Il)
d’endurance
+(4)
Nombre de cycles N
2 a) Éprouvettes acier, normalMes, essai SI 30 Hz, ZI l’ambiante, coordonn6es semi-logarithmiques
---------------------- Page: 5 ----------------------
-
-
-
-
w
-
R
-
-
-
-
-
Nombre de cycles N
Trn
2 b) Éprouvettes acier, normalMes, essai & 30 Hz, 81 l’ambiante, coordonn6es bilogarithmiques
Courbe SN type d’un adh6sif 6poxydique monocomposant
Figure 2 -
figure4). Lors du choix du mode de réalisation, il doit
6 Éprouvettes
être également tenu compte de la possibilité de de-
térioration par voie mécanique des éprouvettes col-
6.1 Matériaux pour les éprouvettes
lées. Une attention toute particulière doit être
apportée lors de la préparation d’éprouvettes indivi-
Les éprouvettes doivent être conformes en ce qui
duelles, afin de respecter un alignement convenable
concerne leurs formes, dimensions et alignement,
et une bonne homogénéité du joint, particulièrement
aux indications donnees par les figure3a) et
au niveau de son épaisseur.
figure3 b) pour l’acier, et figure3 c) pour l’aluminium.
Les préparations de surface doivent être effectuées
NOTE 1 Les matériaux recommandés sont l’aluminium
conformément à I’ISO 4588, sauf autre prescription.
2024 A 5 T 3 et l’acier XC 18 ou E 24, qualité 1 ou 2. D’au-
L’adhésif doit être mis en œuvre conformement à sa
tres alliages peuvent être utilisées en fonction de l’utilisation
fiche technique. Dans tous les cas, l’utilisation d’un
finale de I’adhbsif.
gabarit permettant d’assurer un recouvrement cor-
rect, un alignement précis des supports et une épais-
6.2 Préparation
seur régulière du joint de colle sur ch
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.