ISO 14126:1999

Fibre-reinforced plastic composites - Determination of compressive properties in the in-plane direction

1.1 This International Standard specifies two methods for determining compressive properties, in directions parallel to the plane of lamination, of fibre-reinforced plastic composites. 1.2 The compressive properties are of interest for specifications and quality-control purposes. 1.3 Two loading methods and two types of specimen are described. They are: Method 1: provides shear loading of the specimen (gauge length unsupported). Method 2: provides end loading, or mixed loading, of the specimen (gauge length unsupported). NOTE For tabbed specimens end-loaded using method 2, some load is transferred into the specimen gauge length by shear through the tabs. Type A specimen: rectangular cross-section, fixed thickness, end-tabbed. Type B specimen: rectangular cross-section, range of thicknesses, untabbed or end-tabbed (two sizes available). Any combination of test method and specimen may be used, provided that the requirements of subclause 9.8 are satisfied and that the specimen is representative of the material under test. These alternative test conditions will not necessarily give the same result. The type A specimen is the preferred specimen for unidirectionally reinforced materials tested in the fibre direction. For other materials, the type A or B specimen may be used. The type B2 specimen is preferred for mat, fabric and other multidirectionally reinforced materials. 1.4 The methods are suitable for fibre-reinforced thermoplastic and thermosetting plastic composites. Unreinforced and particle-filled plastics, as well as those reinforced with short fibres (less than 1 mm in length), are covered by ISO 604 (see bibliography). 1.5 The methods are performed using specimens which may be machined from a test panel made in accordance with ISO 1268 or equivalent methods, or from finished or semi-finished products. 1.6 The methods specify required dimensions for the specimen. Tests which are carried out on specimens of other dimensions, or on specimens which are prepared under different conditions, may produce results which are not comparable. Other factors, such as the speed of testing, the support fixture used and the condition of the specimens, can influence the results. Consequently, when comparative data are required, these factors must be carefully controlled and recorded. 1.7 Fibre-reinforced plastics are usually anisotropic. It is therefore often useful to cut test specimens in at least the two main directions of anisotropy, or in directions previously specified (for example a lengthwise direction associated with the production process).

Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination des caractéristiques en compression dans le plan

1.1 La présente Norme Internationale spécifie deux méthodes pour la détermination de certaines caractéristiques en compression, parallèlement au plan de stratification, de composites plastiques renforcés de fibres. 1.2 Les caractéristiques en compression sont intéressantes pour l'établissement de spécifications et d'essais de qualification. 1.3 Deux méthodes de mise en charge et deux types d'éprouvettes sont décrits, à savoir: la méthode 1, qui fournit une charge par cisaillement de l'éprouvette (longueur de référence libre); la méthode 2, qui fournit une charge en bout ou une charge mixte de l'éprouvette (longueur de référence libre). NOTE Dans le cas des éprouvettes à talons chargées en bout selon la méthode 2, une partie de la charge est transférée dans l'éprouvette par cisaillement à travers les talons. Éprouvette de type A: éprouvette avec talons, d'épaisseur fixe et à section transversale rectangulaire. Éprouvette de type B: éprouvette avec ou sans talons, avec plusieurs épaisseurs possibles et à section transversale rectangulaire (deux tailles disponibles). Toutes les combinaisons de méthodes d'essai et d'éprouvettes peuvent être utilisées à condition que les exigences de 9.8 soient respectées et que l'éprouvette soit représentative du matériau soumis à l'essai. Ces autres conditions d'essai ne donneront pas nécessairement le même résultat. L'éprouvette de type A est l'éprouvette recommandée pour les matériaux renforcés unidirectionnellement soumis à l'essai dans le sens des fibres. Pour les autres matériaux, les types A et B d'éprouvettes peuvent être utilisés. L'éprouvette de type B2 est préférable dans le cas des mats, des tissus et d'autres matériaux renforcés multidirectionnellement. 1.4 Les méthodes sont applicables aux composites plastiques thermoplastiques et thermodurcissables renforcés de fibres. Les plastiques non renforcés, ceux chargés de particules et ceux renforcés de fibres courtes (de longueur inférieure à 1 mm) sont couverts par l'ISO 604 (voir bibliographie). 1.5 Les méthodes sont réalisées à l'aide d'éprouvettes qui peuvent être usinées à partir d'un panneau d'essai fabriqué conformément à l'ISO 1268 ou des méthodes équivalentes, ou à partir de produits finis ou semi-finis. 1.6 Les méthodes spécifient certaines dimensions pour les éprouvettes. Des essais réalisés avec des éprouvettes de dimensions différentes ou avec des éprouvettes préparées dans des conditions différentes peuvent donner des résultats qui ne sont pas comparables. D'autres facteurs, tels que la vitesse d'essai, le montage support utilisé et l'aspect des éprouvettes, peuvent avoir une répercussion sur les résultats. En conséquence, lorsque des résultats comparatifs sont nécessaires, ces facteurs doivent être soigneusement contrôlés et enregistrés. 1.7 Les plastiques renforcés de fibres sont généralement anisotropes. Par conséquent, il est souvent utile de couper des éprouvettes selon au moins deux directions principales d'anisotropie, ou selon des directions précédemment définies (par exemple une direction longitudinale associée au procédé de fabrication).

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 08-Sep-1999
• 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: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 13-Oct-2023
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO 5923:1984 - Fire protection - Fire extinguishing media - Carbon dioxide
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 14126:2023 - Fibre-reinforced plastic composites - Determination of compressive properties in the in-plane direction
• Effective Date: 23-Apr-2020
• Revises: ISO 8515:1991 - Textile-glass-reinforced plastics - Determination of compressive properties in the direction parallel to the plane of lamination
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14126
First edition
1999-09-01
Fibre-reinforced plastic composites —
Determination of compressive properties in
the in-plane direction
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination des
caractéristiques en compression dans le plan
A
Reference number
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .2
3 Definitions .2
4 Principle.3
5 Apparatus .3
5.1 Test machine.3
5.1.1 General.3
5.1.2 Speed of testing.4
5.1.3 Indication of load .4
5.2 Strain measurement .4
5.3 Micrometer.4
5.4 Loading fixtures.4
5.4.1 General.4
5.4.2 Method 1: shear loading .4
5.4.3 Method 2: end loading.4
6 Test specimens.4
6.1 Shape and dimensions.4
6.1.1 Type A specimen .4
6.1.2 Type B specimen .5
6.2 Preparation.5
6.2.1 General.5
6.2.2 End-tab material.5
6.2.3 Application of end tabs .5
©  ISO 1999
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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Internet [e-mail]
Printed in Switzerland
ii
© ISO
6.2.4 Machining the specimens. 5
6.3 Checking. 6
7 Number of test specimens. 6
8 Conditioning. 6
9 Procedure . 6
10 Expression of results . 7
11 Precision. 8
12 Test report . 8
Annex A (normative) Specimen preparation . 12
Annex B (informative) Compression fixtures for method 1 . 14
Annex C (informative) Compression fixtures for method 2 . 15
Annex D (informative) Euler buckling criteria . 17
Bibliography. 18
iii
© ISO
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
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 14126 was prepared by ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 13, Composites and
reinforcement fibres.
This first edition cancels and replaces ISO 8515:1991, which dealt only with glass-fibre-reinforced plastic
composites.
Annex A forms a normative part of this International Standard. Annexes B to D are for information only.
iv
© ISO
Introduction
This standard is based on ISO 8515, with the scope extended to include all fibre-reinforced plastic composites, such
as more recent composites based on carbon and aramid fibres, but retains the test conditions relevant for glass-
fibre-reinforced systems. Other source documents consulted include ASTM D 3410 (buckling criteria, larger
specimen width and longer gauge length), ASTM D 695 (modified version in SACMA SRM1), prEN 2850,
CRAG 400, DIN 65380 and JIS K 7076 (see bibliography).
Several different types of jig, different materials and different specimen sizes are covered by these source
documents. The table below presents examples, the specimen sizes being given as overall length ´ gauge length ´
width ´ thickness, in millimetres.
ISO 8515 Celanese type End block
(GRP) 110 ´ 13 ´ 6,4 ´ 2 120 ´ 20 ´ 10 ´ (3 to 10)
prEN 2850 Celanese type ASTM D 695 Revision includes a machined
(CFRP) 110 ´ 10 ´ 10 ´ 2 80 ´ 5 ´ 12,5 ´ 2 specimen with co-cured tabs.
JIS K 7076 ASTM D 695 Celanese ITTRI
(CFRP) 78 ´ 8 ´ 12,5 ´ 2 134 ´ 8 ´ 6,5 ´ 2 108 ´ 8 ´ (6 to 12,5) ´ (1 to 2)
ASTM D 3410 Celanese ITTRI
(all fibres) 140 ´ 12 ´ 6 ´ variable 140 ´ (25 to 12) ´ (12 or 25) ´ variable
(equations/tables give required thickness for modulus, expected strength and gauge length)
DIN 65380 Celanese ITTRI
(all fibres) 112 ´ 8 ´ 6,35 ´ 2 112 ´ 8 ´ 6,35 ´ 2
CRAG 400 Celanese
(all fibres) 110 ´ 10 ´ 10 ´ 2
SACMA SRM1 ASTM D 695 (modified)
(all fibres) 80,8 ´ 12,7 ´ 4,8 ´ [1 (unidir.) or 3 (fabric)]
These test methods use aspect ratios (height/thickness and height/width) for the gauge area covering a range of
values, which appears undesirable in a test known to be susceptible to buckling failures. Also, new support jigs are
still being developed. This International Standard harmonizes and rationalizes the current situation by:
a) concentrating on the quality of the test by limiting the maximum bending-buckling strain allowable at failure
(i.e. 10 % as recommended by ASTM — see also 5 % level in prEN 2850), so that it is possible to justify an
axial-load analysis;
b) allowing any design of jig to be used that meets this above requirement, using two methods of loading
(i.e. shear and end loaded);
c) standardizing on two specimen designs, one principally for unidirectional material and one for other materials
(the chosen specimen can be used with either loading method);
d) adding an informative note as annex D, which was proposed by ASTM for harmonization purposes, and is
taken from ASTM D 3410 (in a modified form).
v
INTERNATIONAL STANDARD  © ISO ISO 14126:1999(E)
Fibre-reinforced plastic composites — Determination of
compressive properties in the in-plane direction
1 Scope
1.1  This International Standard specifies two methods for determining compressive properties, in directions parallel
to the plane of lamination, of fibre-reinforced plastic composites.
1.2  The compressive properties are of interest for specifications and quality-control purposes.
1.3  Two loading methods and two types of specimen are described. They are:
 Method 1: provides shear loading of the specimen (gauge length unsupported).
 Method 2: provides end loading, or mixed loading, of the specimen (gauge length unsupported).
NOTE For tabbed specimens end-loaded using method 2, some load is transferred into the specimen gauge length by
shear through the tabs.
 Type A specimen: rectangular cross-section, fixed thickness, end-tabbed.
 Type B specimen: rectangular cross-section, range of thicknesses, untabbed or end-tabbed (two sizes
available).
Any combination of test method and specimen may be used, provided that the requirements of subclause 9.8 are
satisfied and that the specimen is representative of the material under test. These alternative test conditions will not
necessarily give the same result.
The type A specimen is the preferred specimen for unidirectionally reinforced materials tested in the fibre direction.
For other materials, the type A or B specimen may be used. The type B2 specimen is preferred for mat, fabric and
other multidirectionally reinforced materials.
1.4  The methods are suitable for fibre-reinforced thermoplastic and thermosetting plastic composites.
Unreinforced and particle-filled plastics, as well as those reinforced with short fibres (less than 1 mm in length), are
covered by ISO 604 (see bibliography).
1.5  The methods are performed using specimens which may be machined from a test panel made in accordance
with ISO 1268 or equivalent methods, or from finished or semi-finished products.
1.6  The methods specify required dimensions for the specimen. Tests which are carried out on specimens of other
dimensions, or on specimens which are prepared under different conditions, may produce results which are not
comparable. Other factors, such as the speed of testing, the support fixture used and the condition of the
specimens, can influence the results. Consequently, when comparative data are required, these factors must be
carefully controlled and recorded.
1.7  Fibre-reinforced plastics are usually anisotropic. It is therefore often useful to cut test specimens in at least the
two main directions of anisotropy, or in directions previously specified (for example a lengthwise direction
associated with the production process).
© ISO
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 291:1997, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing.
ISO 527-1:1993, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles.
ISO 527-4:1997, Plastics — Determination of tensile properties — Part 4: Test conditions for isotropic and
orthotropic fibre-reinforced plastic composites.
ISO 1268:1974, Plastics — Preparation of glass fibre reinforced, resin bonded, low-pressure laminated plates or
panels for test purposes (under revision).
ISO 2602:1980, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval.
ISO 3534-1:1993, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: Probability and general statistical terms.
ISO 5893:1993, Rubber and plastics test equipment — Tensile, flexural and compression types (constant rate of
.
traverse) — Description
ISO 9353:1991, Glass-reinforced plastics — Preparation of plates with unidirectional reinforcements by bag
moulding.
3 Definitions
For the purpose of this International Standard, the following definitions apply:
3.1
compressive stress
s
c
the compressive force experienced by the test specimen at any particular moment divided by the initial cross-
sectional area of the parallel-sided portion of the specimen
It is expressed in megapascals.
3.2
compressive strength
compressive failure stress
s
cM
the maximum compressive stress sustained by the specimen
It is expressed in megapascals.
3.3
compressive strain
e
c
the ratio of the decrease in the distance between the gauge marks on the parallel-sided portion of the test specimen
(due to a compressive force) to the initial distance between the gauge marks
It is expressed as a dimensionless ratio or in percent.
© ISO
3.4
compressive failure strain
e
cM
the longitudinal compressive strain at the compressive failure stress
It is expressed as a dimensionless ratio or in percent.
3.5
modulus of elasticity in compression
chord modulus
E
c
the stress difference (s" minus s') divided by the corresponding strain difference [e" (= 0,002 5) minus e' (= 0,000 5)]
(see subclause 10.2)
It is expressed in megapascals.
3.6
specimen coordinate axes
the coordinate axes for the material with the fibres preferentially aligned in one direction (see Figure 1)
The direction parallel to the fibre axes is defined as the "1"-direction and the direction perpendicular to the fibre axes
the "2"-direction. For other materials, the "1"-direction is normally defined in terms of a feature associated with the
production process, such as the long direction for a continuous-sheet process. The "2"-direction is again
perpendicular to the "1" direction.
Results for specimens cut parallel to the "1"-direction are identified by the subscript "11" (e.g. E ). Similarly,
c11
results for specimens cut parallel to the "2"-direction are identified by the subscript "22" (e.g. E ).
c22
NOTE The "1"-direction is also referred to as the 0° or longitudinal direction, and the "2"-direction as the 90° or transverse
direction. More generally, the X, Y and Z (through-thickness) coordinate system for any material can be equated to the "1"-, "2"-
and "3"-directions.
4 Principle
An axial force is applied to the unsupported length of a rectangular specimen held in a loading fixture, while the
applied load and strain in this area are monitored. The test method concentrates on the quality of the axial
deformation experienced by the specimen. Any loading fixture can be used, provided specimen failure occurs below
a 10 % bending strain in the specimen.
The compressive load is applied to the material
 either by shear through end tabs (method 1);
 or by direct end loading of the specimen (method 2).
Method 2 using a tabbed specimen results in load introduction into the test area by a combination of direct
compression and shear through the tabs.
NOTE It is important to realize that the test results obtained by these two methods are not necessarily comparable.
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.
© ISO
5.1.2 Speed of testing
The test machine shall be capable of maintaining the required speed of testing (see 9.5).
5.1.3 Indication of load
The error for the indicated load shall not exceed ± 1 %.
5.2 Strain measurement
Strain shall be determined by means of either strain gauges or suitable extensometers. Strain shall be measured on
both faces of the specimens. Strain gauge elements shall be not more than 3 mm in length. The error for the
indicated strain shall not exceed ± 1 % for type A and B1 specimens. The gauges, the surface preparation and the
bonding agents used shall be chosen to give adequate performance with the materials being tested, and suitable
strain-recording equipment shall be employed.
5.3 Micrometer
A micrometer, or equivalent, reading to less than or equal to 0,01 mm shall be used to determine the thickness h
and width b of the test specimen.
The micromet
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14126
Première édition
1999-09-01
Composites plastiques renforcés de
fibres — Détermination des
caractéristiques en compression dans
le plan
Fibre-reinforced plastic composites — Determination of compressive
properties in the in-plane direction
A
Numéro de référence
Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions.2
4 Principe.3
5 Appareillage .4
6 Éprouvettes .5
7 Nombre d'éprouvettes.6
8 Conditionnement .6
9 Mode opératoire.7
10 Expression des résultats .8
11 Fidélité .8
12 Rapport d'essai .8
Annexe A (normative) Préparation des éprouvettes .13
Annexe B (informative) Dispositifs de montage d'un essai de compression selon la méthode 1.15
Annexe C (informative) Dispositifs de montage d'un essai de compression selon la méthode.16
(informative)
Annexe D Critères de gauchissement type Euler.18
Bibliographie.19
©  ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
ii
© ISO
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
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 14126 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité
SC 13, Composites et fibres de renforcement.
Cette première édition annule et remplace l'ISO 8515:1991, qui traitait uniquement des composites plastiques
renforcés de fibres de verre.
L'annexe A constitue un élément normatif de la présente Norme internationale. Les annexes B à D sont données
uniquement à titre d'information.
iii
© ISO
Introduction
La présente Norme internationale est basée sur l'ISO 8515, avec un domaine d'application élargi à tous les
composites plastiques renforcés de fibres, tels que les composites plus récents renforcés de fibres de carbone et
de fibres aramides, mais conserve les conditions d'essai relatives aux systèmes renforcés de fibres de verre. Les
autres documents consultés sont les suivants: ASTM D 3410 (critères de flambage, plus grande largeur des
éprouvettes et plus grande longueur de référence), ASTM D 695 (version modifiée dans SACMA SRM1),
prEN 2850, CRAG 400, DIN 65380, et JIS K 7076 (voir bibliographie).
Ces documents contiennent différents types de montages, de tailles d'éprouvette et de revêtements de matériaux.
Le tableau ci-dessous présente des exemples les tailles d'éprouvette étant données comme longueur
totale · longueur de référence · largeur · épaisseur, en millimètres.
ISO 8515 Montage de type Célanèse Bloc d'extrémité
(GRP) 110 · 13 · 6,4 · 2 120 · 20 · 10 · (3 à 10)
prEN 2850 Montage de type Célanèse ASTM D 695 La révision comprend une
(CFRP) 110 · 10 · 10 · 2 80 · 5 · 12,5 × 2 éprouvette usinée avec des
talons co-polymérisés.
JIS 7076 ASTM D 695 Montage de type Célanèse ITTRI
(CFRP) 78 · 8 · 12,5 · 2 134 · 8 · 6,5 · 2 108 · 8 · (6 à 12,5) · (1 à 2)
ASTM D 3410 Montage de type Célanèse ITTRI
(toutes fibres) 140 · 12 · 6 · variable 140 · (25 à 12) · (12 ou 25) · variable
(les équations/les tableaux donnent l'épaisseur requise pour les modules, la résistance présumée et la longueur de
référence)
DIN 65380 Montage de type Célanèse ITTRI
(toutes fibres) 112 · 8 · 6,35 · 2 112 · 8 ·6,35 · 2
CRAG 400 Montage de type Célanèse
(toutes fibres) 110 · 10 · 10 · 2
SACMA SRM1 ASTM D 695 (modifiée)
(toutes fibres) 80,8 · 12,7 · 4,8 · [1 (unidirectionnel) ou 3 (tissu)]
Ces méthodes d'essai utilisent des rapports d'aspect [hauteur/épaisseur et hauteur/largeur] pour la surface de
jauge couvrant une plage de valeurs qui apparaît comme indésirable dans le cadre d'un essai dont on sait qu'il
comporte des risques de gauchissement. De plus, de nouveaux montages sont encore en cours de mise au point.
La présente Norme internationale harmonise et rationalise la situation actuelle en
a) se concentrant sur la qualité de l'essai en limitant la déformation maximale par flexion/gauchissement
admissible à la rupture (c'est-à-dire 10 % comme conseillé par l'ASTM — voir également le niveau de 5 % dans
le prEN 2850), de sorte qu'il soit possible de justifier une analyse de la charge axiale;
b) admettant n'importe quel modèle de montage à utiliser qui soit conforme à l'exigence ci-dessus en utilisant
deux méthodes de mise en charge (c'est-à-dire par cisaillement et en bout);
c) normalisant deux modèles d'éprouvettes, dont l'un principalement pour les matériaux unidirectionnels et l'autre
pour les autres matériaux (l'éprouvette choisie peut être utilisée en mettant en œuvre l'une ou l'autre méthode
de mise en charge);
d) ajoutant une note informative sous la forme de l'annexe D, proposée par l'ASTM à des fins d'harmonisation, et
reprise de l'ASTM D 3410 (sous une forme modifiée).
iv
NORME INTERNATIONALE  © ISO ISO 14126:1999(F)
Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination des
caractéristiques en compression dans le plan
1 Domaine d’application
1.1  La présente Norme Internationale spécifie deux méthodes pour la détermination de certaines caractéristiques
en compression, parallèlement au plan de stratification, de composites plastiques renforcés de fibres.
1.2  Les caractéristiques en compression sont intéressantes pour l'établissement de spécifications et d'essais de
qualification.
Deux méthodes de mise en charge et deux types d'éprouvettes sont décrits, à savoir:
1.3
 la méthode 1, qui fournit une charge par cisaillement de l'éprouvette (longueur de référence libre);
 la méthode 2, qui fournit une charge en bout ou une charge mixte de l'éprouvette (longueur de référence libre).
NOTE Dans le cas des éprouvettes à talons chargées en bout selon la méthode 2, une partie de la charge est transférée
dans l'éprouvette par cisaillement à travers les talons.
 Éprouvette de type A: éprouvette avec talons, d'épaisseur fixe et à section transversale rectangulaire.
 Éprouvette de type B: éprouvette avec ou sans talons, avec plusieurs épaisseurs possibles et à section
transversale rectangulaire (deux tailles disponibles).
Toutes les combinaisons de méthodes d'essai et d'éprouvettes peuvent être utilisées à condition que les exigences
de 9.8 soient respectées et que l'éprouvette soit représentative du matériau soumis à l'essai. Ces autres conditions
d'essai ne donneront pas nécessairement le même résultat.
L'éprouvette de type A est l'éprouvette recommandée pour les matériaux renforcés unidirectionnellement soumis à
l'essai dans le sens des fibres. Pour les autres matériaux, les types A et B d'éprouvettes peuvent être utilisés.
L'éprouvette de type B2 est préférable dans le cas des mats, des tissus et d'autres matériaux renforcés
multidirectionnellement.
1.4  Les méthodes sont applicables aux composites plastiques thermoplastiques et thermodurcissables renforcés
de fibres.
Les plastiques non renforcés, ceux chargés de particules et ceux renforcés de fibres courtes (de longueur inférieure
à 1 mm) sont couverts par l'ISO 604 (voir bibliographie).
1.5  Les méthodes sont réalisées à l'aide d'éprouvettes qui peuvent être usinées à partir d'un panneau d'essai
fabriqué conformément à l'ISO 1268 ou des méthodes équivalentes, ou à partir de produits finis ou semi-finis.
1.6  Les méthodes spécifient certaines dimensions pour les éprouvettes. Des essais réalisés avec des éprouvettes
de dimensions différentes ou avec des éprouvettes préparées dans des conditions différentes peuvent donner des
résultats qui ne sont pas comparables. D'autres facteurs, tels que la vitesse d'essai, le montage support utilisé et
l'aspect des éprouvettes, peuvent avoir une répercussion sur les résultats. En conséquence, lorsque des résultats
comparatifs sont nécessaires, ces facteurs doivent être soigneusement contrôlés et enregistrés.
1.7  Les plastiques renforcés de fibres sont généralement anisotropes. Par conséquent, il est souvent utile de
couper des éprouvettes selon au moins deux directions principales d'anisotropie, ou selon des directions
précédemment définies (par exemple une direction longitudinale associée au procédé de fabrication).
© ISO
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 291:1997, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.
ISO 527-1:1993, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux.
ISO 527-4:1997, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 4: Conditions d'essai pour les
composites plastiques renforcés de fibres isotropes et orthotropes.
ISO 1268:1974, Plastiques — Préparation de plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-résine basse-
pression pour la réalisation d'éprouvettes (en révision).
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats d'essais — Estimation de la moyenne - Intervalle de
confiance.
ISO 3534-1:1993, Statistiques — Vocabulaire et symboles — Partie 1: Probabilité et termes statistiques généraux.
ISO 5893:1993, Appareils d'essai du caoutchouc et des plastiques — Types pour traction, flexion et compression
(vitesse de translation constante).
ISO 9353:1991, Plastiques renforcés de fibres de verre — Préparation des plaques à renforts unidirectionnels par
moulage au sac.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
contrainte en compression
s
c
force en compression supportée par l'éprouvette à chaque instant, divisée par l'aire de la section transversale
initiale dans la partie à bords parallèles de l'éprouvette
Elle est exprimée en mégapascals.
3.2
résistance ou contrainte en compression à la rupture
s
cM
contrainte en compression maximale supportée par l'éprouvette
Elle est exprimée en mégapascals.
3.3
déformation en compression
e
c
rapport de la diminution de la distance entre les lignes de référence de la partie à bords parallèles de l'éprouvette
(due à la force de compression) à la distance initiale entre ces lignes
Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage.
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3.4
déformation en compression à la rupture
e
cM
déformation en compression longitudinale à la contrainte en compression à la rupture
Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage.
3.5
module d'élasticité en compression
E
c
différence de contrainte (s" – s’) divisée par la différence de déformation correspondante
[e'' (= 0,0025) – e' (= 0,0005)] (voir 10.2)
Il est exprimé en mégapascals.
3.6
axes de coordonnées de l'éprouvette
axes de coordonnées, pour les matériaux comportant des fibres alignées de préférence dans un seul sens (voir
Figure 1)
La direction parallèle au sens des fibres est désignée par la direction «1» et la direction perpendiculaire par la
direction «2». Pour les autres matériaux, la direction «1» est généralement désignée selon une caractéristique liée
au procédé de fabrication, telle que la direction longitudinale d'un procédé à feuille continue. La direction «2» est
perpendiculaire à la direction «1».
Les résultats des éprouvettes coupées parallèlement à la direction «1» sont identifiés par l'indice «11»
(par exemple E ). De la même façon, les résultats des éprouvettes coupées parallèlement à la direction «2» sont
c11
identifiés par l'indice «22» (par exemple E ).
c22
NOTE La direction «1» est également désignée par direction à 0° ou direction longitudinale, et la direction «2» est
désignée par direction à 90° ou direction transversale. Plus généralement, le système de coordonnées X, Y et Z (sur toute
l'épaisseur) d'un matériau peut être équivalent aux directions 1, 2 et 3.
4 Principe
Une force axiale est appliquée à la portion non soutenue d'une éprouvette rectangulaire maintenue en place dans
un dispositif de mise en charge, avec contrôle de la charge appliquée et de la déformation dans la surface
considérée. La méthode d'essai se concentre sur la qualité de la déformation axiale éprouvée par l'éprouvette. Tout
montage d'essai peut être utilisé à condition que la rupture de l'éprouvette ait lieu en dessous d'une déformation en
flexion de 10 % dans l'éprouvette.
La charge de compression est appliquée au matériau soit
 par cisaillement par les talons terminaux (méthode 1), soit
 par une charge directe à l'extrémité de l'éprouvette (méthode 2).
Du fait qu'elle utilise une éprouvette à talons, la méthode 2 introduit une charge dans la surface d'essai par la
combinaison d'une compression directe et d'un cisaillement par les talons.
NOTE Il est important de se rendre compte que les résultats d'essai obtenus par ces deux méthodes ne sont pas
nécessairement comparables.
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5 Appareillage
5.1 Machine d'essai
5.1.1 Généralités
La machine doit être conforme à l'ISO 5893 et répondre aux exigences 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 requise (voir 9.5).
5.1.3 Indicateur de charge
L'erreur sur la charge indiquée ne doit pas dépasser – 1 %.
5.2 Mesurage de la déformation
La déformation doit être déterminée au moyen d'une jauge de déformation ou au moyen d'extensomètres
appropriés. La déformation doit être mesurée sur les deux faces de l'éprouvette. Les éléments de la jauge de
déformation doivent avoir une longueur inférieure ou égale à 3 mm. L'erreur sur les déformations indiquées ne doit
pas dépasser – 1 % pour les éprouvettes de types A et B1. Les jauges, la préparation des surfaces et les colles
doivent être choisies de manière à permettre un déroulement normal de l'essai sur les matériaux examinés, et un
équipement approprié de l'enregistrement de la déformation doit être utilisé.
5.3 Micromètre
Un micromètre ou équivalent, donnant une lecture à 0,01 mm ou moins près, doit être utilisé pour le mesurage de
l'épaisseur h et de la largeur b de l'éprouvette.
Le micromètre doit être équipé de touches adaptées aux surfaces mesurées (c'est-à-dire des touches plates pour
les surfaces planes et lisses et des touches à profil bombé dans les autres cas).
5.4 Montage d'essai
5.4.1 Généralités
Il faut utiliser des montages d'essai appropriés à la méthode de mise en charge choisie. Le montage d'essai de
compression doit soumettre l'éprouvette à une charge de manière à ce que l'exigence de 9.8 relative à la flexion
admissible de l'éprouvette soit satisfaite. Le montage utilisé doit être identifié dans le rapport d'essai.
5.4.2 Méthode 1: chargement par cisaillement
La charge est appliquée à l'éprouvette par cisaillement par les faces des talons. On peut également utiliser
différents types de mâchoires et de manchons (trapézoïdaux, par exemple). Des mâchoires hydrauliques alignées
dans des machines d'essai alignées peuvent aussi être utilisées. La Figure 2 représente le schéma d'un montage
d'essai de compression pour la charge par cisaillement.
NOTE Certains montages d'essai de la méthode 1, utilisés couramment [par exemple ASTM D 3410: méthode A
(Célanèse) et méthode B (ITTRI)] sont représentés dans l'annexe B.
5.4.3 Méthode 2: chargement en bout
La charge est appliquée directement à l'extrémité de l'éprouvette. Pour une éprouvette à talons, la charge est
obtenue en associant une charge en bout et une charge par cisaillement à travers le talon. La Figure 3 représente
le schéma d'un montage d'essai de compression pour la charge en bout.
NOTE 1 Certains montages d'essai de la méthode 2, utilisés couramment [par exemple ISO 8515:1991 et ASTM D 695
(version modidiée dans le prEN 2850). Le montage de l'ASTM D 695 possède un degré de support d'extrémité d'éprouvette
inférieur.
© ISO
NOTE 2 L'aspect principal concernant la conception du montage pour les deux méthodes de mise en charge est l'alignement
(initial et pendant toute la durée de l'essai), et pour la méthode B de l'ASTM D 3410, un autre aspect important est la
prévention de toute rupture à l'extrémité de l'éprouvette.
6 Éprouvettes
6.1 Forme et dimensions
6.1.1 Éprouvette de type A
Les éprouvettes doivent avoir des côtés rectilignes et une section transversale rectangulaire ainsi que les
dimensions indiquées dans le Tableau 1 (voir aussi Figure 4).
6.1.2 Éprouvette de type B
Les éprouvett
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