La norme « ASTM D6641/D6641M – Méthode d'essai standard pour les propriétés de compression des matériaux composites à matrice polymère utilisant un dispositif d'essai combiné charge-compression (CLC) », élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit les propriétés de résistance à la compression et de dureté des matériaux composites à matrice polymère à l'aide d'un dispositif d'essai combiné charge-compression (CLC). Cette méthode d'essai s'applique aux composites classiques équilibrés et symétriques.
L'échantillon peut être sans languette (méthode A) ou avec languette (méthode B), selon les besoins. Pour réussir l'essai, il est impératif que les extrémités de l'échantillon ne soient pas écrasées. Les échantillons sans languette conviennent généralement aux matériaux à faible orthotropie, tels que les tissus, les composites à fibres coupées et les stratifiés présentant un laminage à 0 degré maximal de 50 % ou équivalent. Les matériaux à orthotropie plus élevée, notamment les composites unidirectionnels, nécessitent généralement des languettes.
La force de compression est appliquée à l'éprouvette par une combinaison de charges d'extrémité et de cisaillement. À titre de comparaison, la méthode d'essai décrite dans les normes ASTM D3410/D3410M est une méthode d'essai de compression sous charge de cisaillement pure, tandis que la norme ASTM D695 inclut une méthode d'essai de charge d'extrémité pure. Les composites unidirectionnels (orientation des plis à 0 degré) et les stratifiés composites multidirectionnels, les composites textiles, les composites à fibres coupées et autres matériaux similaires peuvent être testés.
Cette méthode d'essai est conçue pour produire des données sur les propriétés de compression pour les propriétés des matériaux, la recherche et le développement, l'assurance qualité, ainsi que la conception et l'analyse structurelles. Les éprouvettes tabulaires (procédure B), généralement utilisées pour tester les composites unidirectionnels, sont similaires à la méthode d'essai de compression par charge combinée (CLC) (charge d'extrémité combinée en cisaillement), aux normes ASTM D3410/D3410M (charge de cisaillement) et ASTM D695 (charge d'extrémité).
Les avantages du chargement combiné sont particulièrement évidents lors des essais sur des matériaux à faible résistance (procédure A), où des éprouvettes de compression combinée (CLC) sans languette peuvent être utilisées. Il peut être impossible de tester avec succès des éprouvettes sans languette des mêmes matériaux avec l'une ou l'autre des deux autres méthodes. Lors des essais sur des stratifiés spécifiques, les données de compression combinée (CLC) sont souvent utilisées pour déduire la résistance du pli à 0 degré, et la théorie de la stratification est utilisée pour calculer la résistance unidirectionnelle du stratifié à 0 degré.
Les facteurs influençant la réponse en compression comprennent : le type de matériau, les méthodes de préparation et de mise en place, l'ordre d'empilement des échantillons, leur préparation, leur conditionnement, l'environnement d'essai, la vitesse d'essai, le temps de maintien à la température, la teneur en vides et le pourcentage volumique de renfort. Les propriétés composites dans la direction d'essai obtenues grâce à cette méthode comprennent :
Dans la norme ASTM D6641, la méthode A et la méthode B font référence à deux procédures différentes pour mesurer les propriétés de compression des matériaux composites, selon la manière dont la déformation est mesurée :
Le coefficient de Poisson exprime le rapport entre la diminution proportionnelle de la dimension latérale et l'augmentation proportionnelle de la longueur d'un échantillon de matériau soumis à une contrainte élastique. Le coefficient de Poisson est une constante essentielle dans les analyses visant à déterminer les propriétés de traction et de déflexion des matériaux (plastiques ou métalliques).
La méthode A fournit une caractérisation mécanique complète, tandis que la méthode B fournit une évaluation rapide de la résistance.
La compression de charge combinée (CLC) fait référence à la méthode d'application d'une force de compression à un échantillon d'essai en utilisant une combinaison de :
Cette technique est utilisée pour déterminer les propriétés de compression des composites à matrice polymère renforcée de fibres dans la norme ASTM D6641.
Les essais de compression des composites peuvent être problématiques lorsque :
L'approche de chargement combiné résout ces problèmes en répartissant la charge :
Les avantages de la compression de charge combinée comprennent :
Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ASTM D6641/D6641M « Méthode d'essai standard pour les propriétés de compression des matériaux composites à matrice polymère à l'aide du dispositif d'essai de compression à charge combinée (CLC) ».
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