ISO 14129:1997

Fibre-reinforced plastic composites — Determination of the in-plane shear stress/shear strain response, including the in-plane shear modulus and strength, by the plus or minus 45 degree tension test method

Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de la réponse contrainte-déformation en cisaillement plan, module et résistance compris, par essai de traction à plus ou moins 45 degrés

1.1 La présente Norme internationale prescrit une méthode pour la détermination de la réponse contrainte-déformation en cisaillement plan, module et résistance compris, des composites plastiques renforcés de fibre par l'essai de traction à ± 45°. 1.2 La méthode est applicable aux stratifiés à matrice thermodurcissable et matrice thermoplastique fabriqués à partir de couches unidirectionnelles et/ou de tissus, y compris les tissus unidirectionnels, dont les fibres sont orientées à ± 45° par rapport à l'axe de l'éprouvette; la disposition des couches doit être équilibrée et symétrique par rapport au plan moyen de l'éprouvette. NOTE -- Cette méthode ne convient pas aux tissus grossiers. 1.3 Étant donné que le nombre et la répartition des couches influencent l'essai, il convient de veiller à ce que les comparaisons soient effectuées en utilisant le même nombre de couches et que celles-ci soient bien réparties.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Dec-1997
• ICS: 83.120 - Reinforced plastics
• Technical Committee: ISO/TC 61/SC 13 - Composites and reinforcement fibres
• Drafting Committee: ISO/TC 61/SC 13/WG 2 - Laminates and moulding compounds
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 05-Jun-2023

Relations

• Consolidates: ISO/TR 5925-2:1997 - Fire tests — Smoke control door and shutter assemblies — Part 2: Commentary on test method and test data application
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14129
First edition
1997-12-15
Fibre-reinforced plastic composites —
Determination of the in-plane shear stress/
shear strain response, including the
in-plane shear modulus and strength,
by the – 45� tension test method
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de la réponse
contrainte-déformation en cisaillement plan, module et résistance compris,
par essai de traction à – 45�
A
Reference number
ISO 14129:1997(E)

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ISO 14129:1997(E)
Contents Page
 1 Scope . 1
 2 Normative references . 1
 3 Principle . 2
 4 Definitions . 2
 5 Apparatus . 2
 6 Test specimens . 4
Number of test specimens .
 7 4
 8 Conditioning . 5
 9 Procedure . 5
10 Calculation and expression of results . 6
11 Precision . 7
12 Test report . 7
Annex
A Specimen preparation . 8
©  ISO 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
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ISO ISO 14129:1997(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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 14129 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 13, Composites and reinforcement
fibres.
Annex A forms an integral part of this International Standard.
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ISO 14129:1997(E) ISO
Introduction
This International Standard covers all current and future fibre-reinforced
plastic composites which fail in the required manner. Harmonisation with
the new tensile standard, ISO 527-5:1997, Plastics — Determination of
tensile properties — Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-
reinforced plastic composites, has been achieved where relevant (e.g.
document format, specimen size and related strains for modulus
measurement).
The test is acceptable for modulus but there is concern over its use for the
ultimate shear strength for high shear-elongation materials due to the high
strain at failure with only a small further increase in load, fibre rotation and
associated temperature rise. Therefore, the stress at a maximum shear
strain of 5 % or less is used as the failure criterion. This failure criterion is
also used in ASTM D 3518 (1995).
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INTERNATIONAL STANDARD  ISO ISO 14129:1997(E)
Fibre-reinforced plastic composites — Determination of the
in-plane shear stress/shear strain response, including the in-plane
shear modulus and strength, by the – 45� tension test method
1  Scope
1.1  This International Standard specifies a procedure for determining the in-plane shear stress/shear strain
response, including the in-plane shear modulus and shear strength, of fibre-reinforced plastic composites by the
– 45� tension test method.
1.2  The method is suitable for use with thermoset and thermoplastic matrix laminates made from unidirectional
layers and/or fabrics including unidirectional fabrics, with the fibres oriented at – 45� to the specimen axis, where the
lay-up is symmetrical and balanced about the specimen mid-plane.
NOTE —  The method is not suitable for coarse fabrics.
1.3  As the test has been shown to be sensitive to the number and distribution of layers, comparisons should be
undertaken using the same number of layers, which must be well distributed.
2  Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 291:1997, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing.
ISO 1268:1974, Plastics — Preparation of glass fibre reinforced, resin bonded, low-pressure laminated plates or
1)
panels for test purposes.
ISO 2602:1980, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval.
ISO 2818:1994, Plastics — Preparation of test specimens by machining.
ISO 5893:1993, Rubber and plastics test equipment — Tensile, flexural and compression types (constant rate of
traverse) — Description.
____________
1)  Under revision.
1

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ISO 14129:1997(E)
3  Principle
A test specimen consisting of a strip of rectangular cross-section with the fibres oriented at – 45� to the specimen
axis is loaded in tension. To determine the shear modulus the strains parallel and perpendicular to the specimen
axis are measured. The test is terminated at g = 0,05 if failure (excluding premature failure at or within the grip)
12
has not occurred.
NOTE —  Although this test method can establish shear stress/shear strain response well into the nonlinear region, the
ultimate stress and strain values so obtained should be evaluated with the following caution. The material in the gauge section
of this specimen is not in a state of pure shear, as normal stress components are present, even in the rotated ply coordinate
system. It has been established that when a – 45� laminate is loaded in tension, normal stress components, though small,
generally decrease the calculated ultimate stress and strain values of the material below the actual capability of the material,
thus resulting in lower values of ultimate strength and strain than those obtained by more ideal methods, such as the tube
torsion test.
4  Definitions
For the purposes of this International Standard, the following definitions apply:
4.1  in-plane shear stress, t : The shear stress obtained by dividing the instantaneous load by twice the
12
specimen cross-sectional area.
It is expressed in megapascals (MPa).
4.2  in-plane shear strength, t : The maximum in the shear stress prior to or at termination of the test at
12M
g = 0,05.
12
It is expressed in megapascals (MPa).
4.3  shear strain, g : The sum total of strain in the direction parallel and perpendicular to the specimen axis, i.e.
12
(e - e ).
x y
NOTE —  e has an negative sign when e is positive.
y x
4.4  in-plane shear (chord) modulus, G : The shear stress difference (t ¢¢ - t ¢) divided by the corresponding
12 12 12
shear strain difference (g ¢¢ = 0,005 - g ¢ = 0,001) [see 10.3, equation (3)].
12 12
It is expressed in megapascals (MPa).
4.5  specimen coordinate axes: For the specimen shown in figure 1, the direction parallel to the specimen
longitudinal axis is the “x” direction and the direction perpendicular to it is the “y” direction. The fibres are oriented at
– 45� to these directions. The coordinate axes for a unidirectional reinforced composite material plate element are
shown in figure 2.
5  Apparatus
5.1  Test machine
5.1.1  General
The machine shall conform to ISO 5893 as appropriate to the requirements given in 5.1.2 and 5.1.3.
5.1.2  Speed of testing
The speed of testing V shall be kept constant in accordance with ISO 5893.
2

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ISO
ISO 14129:1997(E)
Dimensions in millimetres
Key
1  Strain gauges
2  Tab
q  Fibre angle (= 45�)
   Specimen thickness h = 2 mm
Figure 1 — Fibre-reinforced plastic composite specimen
showing fibre axes
Figure 2 — Unidirectional reinforced composite
plate element showing symmetry axes
5.1.3  Load indicator
The load indicator shall be such that the error in the indicated force is less than – 1 % of the full-scale reading (see
ISO 5893).
5.2  Strain measurement
The procedure requires the strain to be measured both parallel and perpendicular to the specimen axis. Strain
gauges, applied as in figure 2, or extensometers shall be accurate to – 1 % of the full scale. The gauges, surface
prepara
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14129
Première édition
1997-12-15
Composites plastiques renforcés
de fibres — Détermination de la réponse
contrainte-déformation en cisaillement plan,
module et résistance compris,
par essai de traction à – 45�
Fibre-reinforced plastic composites — Determination of the in-plane shear
stress/shear strain response, including the in-plane shear modulus and
strength, by the – 45� tension test method
.
A
Numéro de référence
ISO 14129:1997(F)

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Sommaire Page
 1 Domaine d'application . 1
 2 Références normatives . 1
 3 Principe . 2
 4 Définitions . 2
 5 Appareillage . 2
 6 Éprouvettes . 4
 7 Nombre d'éprouvettes . 4
 8 Conditionnement . 5
 9 Mode opératoire . 5
10 Calcul et expression des résultats . 6
11 Fidélité . 7
12 Rapport d'essai . 7
Annexe
A Préparation des éprouvettes . 9
©  ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
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Imprimé en Suisse
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ISO ISO 14129:1997(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 14129 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 13, Composites et fibres de
renforcement.
L'annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale.
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ISO 14129:1997(F) ISO
Introduction
La présente Norme internationale couvre tous les composites plastiques
renforcés de fibres textiles actuels et futurs pourvu qu'ils présentent une
rupture en cisaillement qui soit acceptable. Il a été tenu compte de la
nouvelle norme de traction ISO 527-5:1997,
Plastiques — Détermination
des propriétés en traction — Partie 5: Conditions d'essai pour les
composites plastiques renforcés de fibres unidirectionnelles (à publier),
chaque fois que cela était judicieux (par exemple: présentation du
document, taille des éprouvettes et allongements pour la mesure du
module).
L'essai est acceptable pour le module, mais douteux pour l'utilisation de la
résistance maximale pour les matériaux à fort allongement en cisaillement,
du fait que la grande déformation en rupture n'est obtenue qu'avec un
faible accroissement de force, la rotation des fibres et l'augmentation de
température associée. C'est la raison pour laquelle on utilise, comme
critère de rupture, la contrainte pour une déformation en cisaillement
maximale de 5 %. Ce critère de rupture est également utilisé dans
l'ASTM D 3518 (1995).
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NORME INTERNATIONALE  ISO ISO 14129:1997(F)
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination
de la réponse contrainte-déformation en cisaillement plan,
module et résistance compris, par essai de traction à – 45�
1  Domaine d'application
1.1  La présente Norme internationale prescrit une méthode pour la détermination de la réponse contrainte-
déformation en cisaillement plan, module et résistance compris, des composites plastiques renforcés de fibre par
l'essai de traction à – 45�.
1.2  La méthode est applicable aux stratifiés à matrice thermodurcissable et matrice thermoplastique fabriqués à
partir de couches unidirectionnelles et/ou de tissus, y compris les tissus unidirectionnels, dont les fibres sont
orientées à – 45� par rapport à l'axe de l'éprouvette; la disposition des couches doit être équilibrée et symétrique
par rapport au plan moyen de l'éprouvette.
NOTE —  Cette méthode ne convient pas aux tissus grossiers.
1.3  Étant donné que le nombre et la répartition des couches influencent l'essai, il convient de veiller à ce que les
comparaisons soient effectuées en utilisant le même nombre de couches et que celles-ci soient bien réparties.
2  Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 291:1997, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.
ISO 1268:1974, Matières plastiques — Préparation de plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-résine
1)
basse pression pour la réalisation d'éprouvettes.
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats d'essai — Estimation de la moyenne — Intervalle de confiance.
ISO 2818:1994, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage.
ISO 5893:1993, Appareils d'essai du caoutchouc et des plastiques — Types pour traction, flexion et compression
(vitesse de translation constante) — Description.
____________
1)  En révision.
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ISO 14129:1997(F)
3  Principe
Une bande de section transversale rectangulaire dont les fibres sont orientées à – 45� par rapport à l'axe de
l'éprouvette est soumise à une traction. Pour déterminer le module de cisaillement, on mesure les contraintes
parallèle et perpendiculaire à l'axe de l'éprouvette. Si l'on n'obtient pas de rupture, l'essai est terminé à g = 0,05
12
(sauf rupture prématurée au niveau ou à l'intérieur des mors).
NOTE —  Bien que cette méthode d'essai permette d'établir une réponse contrainte-déformation correcte en cisaillement dans
la zone non linéaire, il convient d'évaluer les valeurs maximales de déformation et de contrainte ainsi obtenues avec les
précautions suivantes. Le matériau, dans la section de référence de cette éprouvette, n'est pas en état de cisaillement pur du
fait de la présence de contraintes composantes normales, même dans le système équilibré de succession de plis. Il a été établi
que lorsqu'un stratifié orienté à 45 est soumis à une traction, des contraintes composantes normales, même petites,
– �
diminuent généralement les valeurs calculées de contrainte et de déformation maximales par rapport aux capacités réelles du
matériau; il en résulte des valeurs de contrainte et déformation maximales inférieures à celles obtenues par des méthodes plus
pures, comme l'essai de torsion de tube.
4  Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent:
4.1  contrainte en cisaillement plan, t : Contrainte en cisaillement obtenue en divisant la force instantanée par
12
deux fois l'aire de la section transversale de l'éprouvette.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
4.2  résistance en cisaillement plan, t : Contrainte maximale en cisaillement avant ou à la fin de l'essai à
12M
g = 0,05.
12
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
4.3   Somme totale des déformations dans les directions parallèle et
déformation en cisaillement, g :
12
perpendiculaire à l'axe de l'éprouvette, c'est-à-dire (e - e ).
x y
NOTE —  e est négative lorsque e est positive.
y x
4.4  module (corde) de cisaillement plan, G : Différence des contraintes en cisaillement (t ¢¢ - t ¢) divisée
12 12 12
par la différence des déformations en cisaillement correspondantes (g ¢¢ = 0,005 - g ¢ = 0,001) [voir 10.3,
12 12
équation (3)].
Il est exprimé en mégapascals (MPa).
4.5  axes de coordonnées de l'éprouvette: Pour l'éprouvette représentée à la figure 1, la direction parallèle à
l'axe longitudinal de l'éprouvette est désignée par direction «x» et la direction perpendiculaire par direction «y». Les
fibres sont positionnées à – 45� par rapport à ces directions. Les axes de coordonnées d'un élément de matériau
composite renforcé de fibre unidirectionnelle sont représentées à la figure 2.
5  Appareillage
5.1  Machine d'essai
5.1.1  Généralités
La machine doit être conforme à l'ISO 5893 et répondre aux prescriptions de 5.1.2 et 5.1.3.
5.1.2  Vitesse d'essai
La machine d'essai doit être capable de maintenir la vitesse d'essai V constante conformément à l'ISO 5893.
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ISO 14129:1997(F)
Dimensions en millimètres
Légende
1  Jauges de déformation
2  Talon
q  Angle des fibres = 45�
   Épaisseur de l'éprouvette h = 2 mm
Figure 1 — Éprouvette en composite plastique renforcé
de fibre présentant les axes des fibres
Figure 2 — Axes de symétrie dans un élément
de panneau composite à renfort unidirectionnel
5.1.3  Indicateur de charge
L'indicateur de charge doit donner la force avec une erreur ne dépassant pas – 1 % de la pleine échelle (voir
ISO 5893).
5.2  Appareils pour le mesurage de la déformation
Le mode opératoire prescrit que la déformation doit être mesurée parallèlement et perpendiculairement à l'axe de
l'éprouvette. Les jauges de déformation (installées comme indiqué à la figure 2) ou les extensomètres doivent avoir
une précision de – 1 % de la pleine échelle. Les jauges, la préparation des surfaces et les colles doivent être
choisies de manière que l'essai soit approprié aux matériaux examinés; l'équipement utilisé pour l'enregistrement
de la déformation doit êt
...