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Machine d'essai des matériaux composites pour forces d'essai élevées

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Secteurs d'activité
  • Composites
Force d'essai
  • 600 kN
Domaine d'utilisation
  • Plain Tension
  • Open-Hole Tension (OHT)
  • Filled-Hole Tension (FHT)
  • Plain Compression
  • Open-Hole Compression (OHC)
  • Filled-Hole Compression (FHC)
  • CAI

Modularité pour des forces d'essai élevées

Le système d'essai a été spécialement conçu pour tester les composites avec des forces d'essai élevées jusqu'à 600 kN à température ambiante ou dans des limites d'utilisation en température comprises entre -60 °C et +350 °C.

En règle générale, une machine d'essai de 100 kN ou 250 kN est suffisante pour réaliser des essais de traction, des essais de compression, des essais de cisaillement ou d'autres tests tels que des essais de flexion ou des ILSS en utilisant la géométrie nominale de l'éprouvette définie dans les normes correspondantes. Pour cela, ZwickRoell a développé une machine modulaire d'essai des matériaux pour les composites avec laquelle jusqu'à 21 méthodes d'essais et environ 120 normes d'essais peuvent être réalisées conformément aux normes. Cependant, pour des géométries d'éprouvette et des épaisseurs de stratifiés plus importantes, des forces d'essai plus élevées peuvent être rapidement atteintes, en particulier pour les stratifiés multidirectionnels en matériaux composites renforcés de fibres de carbone. Ce système d'essai est utilisé pour les tests nécessitant des forces d'essai allant jusqu'à 600 kN en raison de la taille correspondante des éprouvettes.

Normes typiques pour cette machine d'essai des matériaux

Airbus AITM 1-0007

La norme Airbus AITM 1-0007 pour les essais de traction sur les stratifiés multidirectionnels définit les géométries d’éprouvettes pour les essais Plain Tension, Open-Hole Tension (OHT) et Filled-Hole Tension (FHT) en fonction de l'épaisseur du stratifié. Alors qu'une machine d'essai des matériaux de 100 kN est recommandée pour les éprouvettes d'une épaisseur de stratifié comprise entre 2 et 4 mm et une machine d'essai des matériaux de 200 kN pour les éprouvettes d'une épaisseur de stratifié comprise entre 4 et 7 mm, une machine d'essai des matériaux avec une force maximale d'au moins 500 kN est déjà nécessaire pour réaliser des essais de traction avec des épaisseurs de stratifié de 7 à 12 mm.

Airbus AITM 1-0008

De la même manière, la norme Airbus AITM 1-0008 pour les essais de compression sur les stratifiés multidirectionnels définit les géométries d’éprouvettes pour la Plain Compression, la Open-Hole Compression (OHC) et la Filled-Hole Compression (FHC) en fonction de l'épaisseur du stratifié. Le type d'éprouvette A3 pour les essais de Plain Compression avec des épaisseurs de laminé dans la plage de 7 à 12 mm est défini pour la plage de force jusqu'à 500 kN et nécessite une machine d'essai des matériaux correspondante pour des forces d'essai élevées.

Tests Compression-After-Impact (CAI)

Outre les essais de tension et de compression Plain, Open Hole et Filled Hole mentionnés ci-dessus, il est également possible de réaliser des tests CAI (Compression-After-Impact) sur la machine d'essai des matériaux de 600 kN. En outre, la machine modulaire d'essai des matériaux de 600 kN peut également être utilisée pour effectuer des essais de traction et de compression au niveau des composants ou pour tester des éléments de structure. L'utilisation d'un système d'adaptateurs garantit la plus grande modularité possible et le passage de l'essai de traction à l'essai de compression avec les dispositifs d'essai correspondants ne pose aucun problème, même pour l'essai de température.

Essai de fibres composites jusqu’à 600 kN

  • Essai de traction selon AITM 1-0007 ou essai de traction avec de grandes épaisseurs de laminé en conformité avec les normes ISO 527-4 et ISO 527-5 et ASTM D3039
  • Essai de compression selon AITM 1-0008 ou essai de compression avec de grandes épaisseurs de laminé en conformité avec les normes ISO 14126 et ASTM D6641
  • Compression After Impact (test CAI) selon AITM 1-0010 ou ASTM D7137

Avantages & Caractéristiques

Mâchoires
Mesure optique
Plus haut niveau de sécurité
Investissement à long terme

Mâchoires

ZwickRoell utilise des mâchoires de traction hydrauliques spéciales qui, conformément à la norme, permettent la réalisation des essais de compression standard et essais de compression nécessitant un guidage longitudinal stable.

Un guidage longitudinal stable sur la mâchoire empêche tout mouvement latéral qui pourrait influencer, sinon, le résultat de l'essai. Les mors de serrage sont équipés d’un „soft load introduction“, qui assure une introduction douce de la force à l'extrémité de la mâchoire afin d'éviter d'endommager l'éprouvette. Outre l'introduction de la force par serrage (shear-loading), le „combined loading“ - au cours duquel l'éprouvette est soutenue sur ses faces frontales par une surface de référence - est également possible. La surface de référence doit alors être parfaitement ajustée et résistante à l'usure afin de garantir les exigences en matière d'alignement.

L’alignement précis de la mâchoire a été vérifié dans le cadre des mesures d'alignement conformément à la norme Nadcap AC 7122. Le montage d'essai utilisé respecte également le mouvement transverse sous charge décrit dans l’AITM 1-0008. La mâchoire peut être utilisée aussi bien à température ambiante que dans des plages de température comprises entre -60 °C et +350 °C.

Mesure optique

L'utilisation d'un extensomètre vidéo optique permet de bénéficier d'un système de mesure haute-résolution de la course et de la déformation, qui peut également être utilisé non seulement pour les essais de traction sur composites mais aussi sur les essais de flexion

Grâce à la mesure sans contact, les éprouvettes qui cassent par explosion ne peuvent endommager l'extensomètre.

Plus haut niveau de sécurité

  • Les exigences de la directives européenne Machines sont mises en œuvre dans toutes les machines d'essais; un certificat de conformité CE vous est délivré avec la machine.
  • Le Groupe Zwick Roell prend la sécurité très au sérieux; c‘est pourquoi, il utilise la technologie la plus sérieuse en matière de sécurisation.
  • Nos machines garantissent le plus haut niveau de sécurité pour l'utilisateur, les résultats d'essai, le matériau à tester et le système d'essai.

Investissement à long terme

  • Grâce à sa conception modulaire, votre système d'essai s’adapte à vos besoins.
  • L’électronique de pilotage testControl II est compatible avec la prochaine génération de logiciels ZwickRoell.
  • Les pièces de rechange resteront disponibles pendant une durée minimum de 10 ans après l'arrêt de production.

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Composites | Essai de compression (Combined Loading)
ASTM D6641, ISO 14126 (méthode 2), Airbus AITM1-0008
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Composites | Compression after Impact (CAI)
ASTM D7136, ASTM D7137, ISO 18352, Airbus AITM1-0010, Boeing BSS 7260 type II
CAI sert à la caractérisation d'un dommage, pouvant notamment survenir sur les avions ou véhicules du fait de chutes de pierres ou de collisions avec des oiseaux ou encore d'accidents.
vers Composites | Compression after Impact (CAI)

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