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Essais de traction sur plastiques à hautes vitesses de déformation ISO/CD 22183, ISO 18872, SAE J 2749

La mesure des courbes de contrainte-déformation à hautes vitesses de déformation fournit des données pour la simulation de crash, par exemple dans la construction de véhicules.

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  • Brochure sur le secteur d’activité: Plastique & Caoutchouc PDF 9 MB

Essais de traction conformément à ISO/CD 22183, ISO 18872, SAE J 2749

La mesure des courbes de contrainte-déformation à hautes vitesses de déformation fournit des données de conception pour la simulation de crash, par exemple dans la construction de véhicules.
Une normalisation internationale de l’essai de traction haute vitesse n'est à ce jour disponible que pour certains aspects de l’essai.

  • SAE J 2748 définit l’essai et les exigences relatives à l’équipement d’essai en termes généraux
  • ISO 18872 est une approche plus théorique avec des définitions générales et une procédure d'extrapolation des résultats à plus hautes vitesses de déformation.La norme est peu utilisée.
  • ISO/CD 22183 est un projet de norme qui comporte des critères de qualité pour le comportement dynamique de la mesure de la force et permet ainsi une évaluation uniforme des courbes de mesure en ce qui concerne leur qualité.

La mesure du comportement en traction à hautes vitesses de déformation est effectuée sur les éprouvettes spécifiées et dans des conditions de conditionnement connues à des vitesses de traction allant de l'essai statique à environ 5 m/s.De hautes vitesses de déformation allant jusqu'à 200 1/s sont atteintes sur l'éprouvette de type 3 selon la norme ISO 8256.

Exigences de l’essai

Ces essais utilisent généralement des machines hydrauliques haute vitesse, dans lesquelles un piston d'essai est brièvement accéléré jusqu'à la vitesse d'essai requise au moyen de l'énergie hydraulique stockée dans des accumulateurs.Ce type de machine permet d'effectuer des mesures tant à basse vitesse qu’à haute vitesse.

Les essais dans la plage de vitesse supérieure à 1,5 m/s environ pourront également être réalisés sur les tours de chute.Le montage d’essai est similaire ici à celui de l'essai de choc traction, dans lequel l'éprouvette est fermement contrainte d'un côté tandis qu’un étrier transversal est fixé du côté opposé, qui transmet le mouvement de la masse de chute à l'éprouvette.En raison des faibles hauteurs de chute et des très grandes masses de chute requises, les essais à faibles vitesses ne peuvent être raisonnablement réalisés avec une tour de chute.

Pour la validité de l'essai, l’utilisation d’un système de mesure de la course approprié - capable de déterminer à la fois la vitesse de la pince de serrage ou de l'étrier transversal et la déformation de l'éprouvette avec une haute résolution et à une vitesse suffisante - est indispensable.Des systèmes de caméras rapides avec exploitation DIC sont généralement utilisés pour ce faire.

La mesure de la force s’effectue via un système de mesure rigide et de faible masse qui, en plus d'une bonne précision de mesure et d'une acquisition rapide des valeurs mesurées de plus de 200 kHz, doit bénéficier d’une fréquence naturelle mécanique aussi élevée que possible.La durée de cette oscillation naturelle doit être au moins inférieure d'un facteur 8 à 10 à la durée de la mesure jusqu'au principal événement à mesurer de l’essai.

Théoriquement, le mouvement de la pince doit être accéléré de zéro à la vitesse de traction souhaitée sans aucun délai, puis maintenu constant.Afin de se rapprocher le plus possible de cet idéal, un élément supplémentaire de faible masse (appelé Lost motion bar) est utilisé entre le piston d'essai et la mâchoire.Cet élément, ainsi que les mâchoires raccordées, détermine le déroulement dynamique du processus de déformation, et est donc essentiel pour l'attribution du diagramme de contrainte-déformation au troisième axe requis, la vitesse d’allongement (Strain rate).

Les essais sont en principe réalisés en atmosphère standard selon ISO 291.Pour étudier le comportement à haute vitesse des plastiques dans des limites d’utilisation en température élargies, de nombreuses enceintes thermiques sont proposées; ces enceintes sont installées dans l’espace d'essai de la machine d'essai haute vitesse.

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