Les composites à fibres sont constitués de fibres sous forme d'un filament ou de fibres discontinues (stratifils, par exemple) ainsi que d'une matrice qui détermine la résistance d'adhésion nécessaire.
Les caractéristiques mécaniques du composite sont déterminés par le choix de la fibre et du matériau de la matrice, ainsi que par l'orientation de ces fibres dans le tissu textile. Pour satisfaire aux exigences des techniques d'essais mécaniques, une distinction est généralement effectuée entre stratifiés unidirectionnels et stratifiés multi-directionnels.
D'une manière générale, l'essai mécanique sur matériaux représente divers scénarios de mise en charge d'une éprouvette normalisée. Les caractéristiques mécaniques étant fortement liées à l'orientation des fibres, nous vous proposons différents types d'essais (application d'une charge parallèle ou perpendiculaire à la direction des fibres).
En plus des normes internationales (ISO), ces essais sont décrits dans différentes normes nationales ou locales (ASTM, EN, DIN), de même que dans des normes constructeurs (Airbus AITM, Boeing BSS). Il en résulte un ensemble de plus de 170 normes, décrivant près de 20 méthodes génériques pour essais sur composites.
L'essai sur composants, sur structures partielles et complètes, s'aligne quant à lui généralement sur les sollicitations qui se produiront plus tardivement en opération. Résistance, absorption d'énergie (Crash), fatigue des matériaux et estimations de durée de vie sont au premier plan.
En raison de la sensibilité directionnelle des composites à fibres et de leur sensibilité au cisaillement, les forces d'essais doivent être appliquées dans une direction précise. L'erreur d'axialité est décrite comme 'alignement', et est soumise à des tolérances étroites. Pour mesurer l'alignement de ses systèmes d'essais, ZwickRoell utilise des dispositifs de mesure appropriés (éprouvettes équipées de jauges de contrainte, par exemple). L'alignement des axes de traction de la machine d'essais s'effectue via des dispositifs mécaniques (Alignment Fixtures).