Résistance au cisaillement interlaminaire (ILSF) / Interlaminar shear strength (ILSS) selon ASTM D2344
La résistance au cisaillement interlaminaire CIL (ILSS interlaminar shear strength) des composites renforcés de fibres décrit la résistance au cisaillement entre panneaux de stratifiés composites et est déterminée dans l’essai de flexion sur appuis rapprochés. La réalisation de l’essai est décrite dans les normes ASTM D 2344, EN 2563 ou EN ISO 14130.
Objectif & Réalisation Éprouvettes & Dimensions Calcul Dispositif d'essai ILSS Machines d’essais adaptées Téléchargements
Objectif du test ILSS & Réalisation selon ASTM D2344
Sur les stratifiés avec matrice fragile, par exemple en résine epoxy, la résistance au cisaillement interlaminaire est en principe déterminée dans l’essai de flexion sur appuis rapprochés (SBS) . Ce faisant, la présence de contrainte de cisaillement dans l'essai de flexion est communément admise. Lorsque l'écartement entre appuis comparé à l'épaisseur éprouvette est faible, les contraintes survenues au cisaillement comparées aux contraintes normales produites par le couple de flexion sont très grandes. Une contrainte à la rupture en cisaillement, permettant de mesurer la résistance à cisaillement, pourra être créé de la sorte sur les matériaux à matrice élaborés à partir de constituants fragiles.
La résistance au cisaillement du matériau à matrice ou la qualité du liant des fibres pourra être caractérisée selon le type de rupture.
L’essai de flexion sur appuis rapprochés peut être réalisé selon différentes normes ASTM D 2344, EN 2563 ou EN ISO 14130.
La méthode, de mise en œuvre relativement aisée, repose sur un outil simple, disposant de bonnes capacités d’alignement et d’un centrage précis du poinçon de flexion . Fréquemment utilisée pour le Contrôle Qualité, elle s'adapte aisément à la comparaison entre matériaux.
Mais cette méthode, qui laisse souvent apparaître des pics de compression à proximité de la panne de flexion, livre uniquement les propriétés de cisaillement visibles.
Éprouvettes et dimensions lors de la mesure de la résistance au cisaillement interlaminaire ILSS
Essai des stratifiés standards:
- Des essais sur stratifié standard de 2 mm d'épaisseur sont habituellement réalisés dans le développement matériau. Conformément à la norme à appliquer, l'écartement entre appuis est de 8 ou 10 mm et devra être réglé avec une précision de ± 0.1 mm. Avec ± 0.02 mm, la norme EN 2563 définit une tolérance très étroite en matière de centrage de la panne de compression.
- Les outillages d'essais de ZwickRoell peuvent être utilisés tant pour le centrage que l'écartement entre appuis, ou encore pour le parallélisme des appuis.
Essai des stratifiés de structures finies:
- Les stratifiés de profilés, plaques ou composants sont fréquemment proposés dans d'autres épaisseurs. Le rapport écartement entre appuis / épaisseur du stratifié doit toutefois impérativement être respecté. Pour ce faire, un réglage aisé de l'écartement entre appuis devra être possible pour chaque série d'essai et le centrage maintenu.
- L’outil ILSS de ZwickRoell est équipé à cet effet d’une vis à rotation inversée. Les appuis pourront ainsi être réglés sur l'écartement souhaité tout en respectant le point central. Les surfaces de mesure définies sur les côtés de l'appui permettent le contrôle précis de l'écartement.
Dispositif pour la détermination du cisaillement interlaminaire ILSS
Domaine d'applications:
Fonctionnement: Les essais ILSS sont une méthode typique pour le Contrôle Qualité. Ils permettent de comparer les matériaux. Le bras peut être fixé pour le montage de l’éprouvette. Pour les essais en enceinte thermique, un capteur de température peut de plus être fixé à proximité de l’éprouvette sur le bras du poinçon de flexion. Le ratio épaisseur-appui est très court (10 mm). Ce qui crée des forces de cisaillement élevées et couples de flexion relativement faible dans l'éprouvette. Mais cette méthode, qui laisse souvent apparaître des pics de contrainte à proximité de la panne de flexion, livre uniquement les propriétés de cisaillement visibles.
Avantages du dispositif d'essai ILSS de ZwickRoell:
- Centrage précis de la poinçon de flexion sur le poinçon de flexion
- Réglage aisé de la panne de flexion
- Fixation possible d’un capteur à proximité de l’éprouvette
- Possibilité de forces jusqu’à 20 kN
- Poinçon de flexion et poinçon de flexion aisément interchangeables
- Grâce au réglage de la vis, proposé en option, les pannes de flexion s’ajustent aisément aux différentes épaisseurs de stratifié à tester
Questions fréquemment posées sur la résistance au cisaillement / résistance au cisaillement interlaminaire
La détermination de la résistance au cisaillement interlaminaire des matériaux composites renforcés de fibres est utilisée pour contrôler la qualité des pièces soumises à des contraintes de cisaillement. La résistance au cisaillement interlaminaire (ILSF) (ou ILSS = interlaminar Shear Strength) décrit la résistance à cisaillement entre panneaux de stratifiés composites.
Pour le calcul de la résistance au cisaillement interlaminaire, l'équation suivante est utilisée, avec
Fm = Force de compression maximale en Newton
B = Largeur éprouvette mesurée
d = Épaisseur éprouvette mesurée
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