ISO 179-2-1997 Plastics - Determination of Charpy impact properties - Part 2 Instrumented impact test《塑料 摆锤式冲击特性的测定 第2部分 仪器冲击试验》.pdf

1、A Numroderfrence ISO1792:1997 (F) NORME INTERNATIONALE ISO 1792 Premiredition 19971215 PlastiquesDterminationdes caractristiquesauchocCharpy Partie2: Essaidechocinstrument PlasticsDeterminationofCharpyimpactproperties Part2:InstrumentedimpacttestISO1792:1997(F) ISO1997 Droitsdereproductionrservs.Sau

2、fprescriptiondiffrente,aucunepartiedecettepubli cationnepeuttrereproduiteniutilisesousquelqueformequecesoitetparaucunpro cd,lectroniqueoumcanique,ycomprislaphotocopieetlesmicrofilms,sanslaccord critdelditeur. Organisationinternationaledenormalisation Casepostale56 CH1211Genve20 Suisse Internet centr

3、aliso.ch X.400 c=ch;a=400net;p=iso;o=isocs;s=central ImprimenSuisse ii Avantpropos LISO(Organisationinternationaledenormalisation)estunefdration mondialedorganismesnationauxdenormalisation(comitsmembresde lISO).LlaborationdesNormesinternationalesestengnralconfieaux comitstechniquesdelISO.Chaquecomit

4、membreintressparune tudealedroitdefairepartieducomittechniquecrceteffet.Les organisationsinternationales,gouvernementalesetnongouvernementales, enliaisonaveclISOparticipentgalementauxtravaux.LISOcollabore troitementaveclaCommissionlectrotechniqueinternationale(CEI)en cequiconcernelanormalisationlect

5、rotechnique. LesprojetsdeNormesinternationalesadoptsparlescomitstechniques sontsoumisauxcomitsmembrespourvote.Leurpublicationcomme Normesinternationalesrequiertlapprobationde75 %aumoinsdes comitsmembresvotants. LaNormeinternationaleISO1792atlaboreparlecomittechnique ISO/TC61, Plastiques,souscomitSC2

6、 Propritsmcaniques . LISO179comprendlespartiessuivantes,prsentessousletitregnral PlastiquesDterminationdescaractristiquesauchocCharpy : Partie1:Essaidechocnoninstrument Partie2:Essaidechocinstrument LesannexesACdelaprsentepartiedelISO 179sontdonnes uniquementtitredinformation.NORMEINTERNATIONALE IS

7、O ISO1792:1997(F) 1 PlastiquesDterminationdescaractristiquesauchoc Charpy Partie2: Essaidechocinstrument 1Domainedapplication 1.1LaprsentepartiedelISO179prescritunemthodepourladterminationdespropritsdesplastiquesau chocCharpypartirdediagrammesforce/flche.LISO1791dfinitdiffrentstypesdprouvettesenform

8、ede barreau,diversesconfigurationsdessai,ainsiquelesparamtresdessaiadoptersuivantletypedematriau, dprouvetteetdentaille. Enoutre,sontprsentsleseffetsdynamiques,telsquelarsonancedelacelluledecharge/dupercuteur,la rsonancedelprouvetteetlespicsdinertieaucontactinitial(voirfigure1,courbeb,etannexeA). 1.

9、2PourcomparerlesmthodesdessaiIzodetCharpy,voirISO1791,article1. LISO1791estutilisablepourcaractriserlecomportementauchocmaisuniquementpartirdelarsistanceau chocetavecunappareildontlnergiepotentielleestadaptelnergieparticulirelarupturemesurer(voir ISO 13802,annexe C).LaprsentepartiedelISO 179estutili

10、sablelorsquundiagrammeforce/flcheou force/tempsestncessairepourcaractriserlecomportementauchocetpourmettreaupointunappareillage automatique,cestdireunappareillagequivitelajustementdesnergiesmentionnplushaut. 1.3Encequiconcernelventaildesmatriauxsoumettrelessaiaumoyendelaprsentemthode,voir ISO1791,ar

11、ticle1. 1.4Encequiconcernelacomparabilitgnraledesrsultatsdessai,voirISO1791,article1. 1.5Lamthodenepeuttreutilisecommesourcededonnespourlescalculseffectuerlorsdelaconception decomposants.Cependant,lespossibilitsdutilisationdesdonnesobtenuesnefontpaslobjetdelaprsente partiedelISO179.Touteapplicationd

12、esdonnesobtenuesconformmentlaprsentepartiedelISO179,pour desbesoinsdeconception,doittrespcifieenmentionnantlanormecorrespondanteoufairelobjetdunaccord entrelespartiesintresses. Desinformationsrelativesaucomportementcaractristiquedesmatriauxpeuventtreobtenuesenconduisantles essaisdiffrentestemprature

13、s,enfaisantvarierlpaisseuret/oulerayondelentailleetensoumettantlessai desprouvettesayanttprparesdansdiffrentesconditions. LaprsentepartiedelISO179napaspourbutdedonneruneexplicationdumcanismequiintervientchaque pointparticulierdudiagrammeforce/flche.Cesexplicationssonttudiesdanslecadredesrecherches s

14、cientifiquesactuellementencours. 1.6 Lesrsultatsdessainesontcomparablesquisilesconditionsdeprparationdesprouvettesetles conditionsdessairetenuessontlesmmes.PourvaluerdemanireexhaustivelaractionlacontraintedeISO1792:1997(F) ISO 2 choc,ilestncessairedeffectuerlesdterminationsenfonctiondelatempratureet

15、delavitessededformation pourlesdiffrentesvariablespropresaumatriautellesquelacristallinitoulateneurenhumidit.Decefait,le comportementauchocdesproduitsfinisnepeutpastredirectementdduitdelessai,maislesprouvettes peuventtreprlevessurlesproduitsfinisafindtresoumisesauxessaisconformmentlaprsentemthode. 1

16、7Lesrsistancesauchocdterminesparlaprsentemthodepeuventremplacercellesquisontdtermines conformmentlISO1791sileurcomparabilitattablielorsdesessaisantrieurs. 2Rfrencesnormatives Lesnormessuivantescontiennentdesdispositionsqui,parsuitedelarfrencequienestfaite,constituentdes dispositionsvalablespourlapr

17、sentepartiedelISO179.Aumomentdelapublication,lesditionsindiques taientenvigueur.Toutenormeestsujettervisionetlespartiesprenantesdesaccordsfondssurlaprsente partiedelISO179sontinvitesrechercherlapossibilitdappliquerlesditionslesplusrcentesdesnormes indiquesciaprs.LesmembresdelaCEIetdelISOpossdentlere

18、gistredesNormesinternationalesenvigueur unmomentdonn. ISO1791: 1) ,PlastiquesDterminationdescaractristiquesauchocCharpyPartie1:Essaidechocnon instrument. ISO13802: 2) ,PlastiquesVrificationdesmachinesdessaidechocpendulaireEssaisdechocCharpy, Izodetdechoctraction . 3Dfinitions Pourlesbesoinsdelaprsen

19、tepartiedelISO179,lesdfinitionsdonnesdanslISO1791,ainsiqueles suivantes,sappliquent: 3.1vitessedimpact, v 0 :Vitessedupercuteuretparrapportauxappuisdelprouvetteaumomentduchoc. Elleestexprimeenmtresparseconde(m/s). 3.2picdinertie: Premierpicapparaissantsurundiagrammeforce/tempsouforce/flche.Ilrsulted

20、elinertiede lapartiedprouvettesoumiseuneacclrationaprslepremiercontactaveclepercuteur(voirfigure1,courbeb, etannexeA). 3.3forcedimpact, F:Forceexerceparleborddupercuteursurlprouvettedanslesensduchoc. Elleestexprimeennewtons(N). 3.4flche, s:Dplacementdupercuteurparrapportauxappuisdelprouvetteaprslech

21、oc,dslepremier contactentrelepercuteuretlprouvette. Elleestexprimeenmillimtres(mm). 3.5nergie dimpact, W:Travaileffectupoursoumettreuneacclration,dformeretromprelprouvette jusqulobtentiondelaflche s. Elleestexprimeenjoules(J). Ellecorrespondlairedelasurfacesituesouslacourbeforce/flche,obtenueparintg

22、rationenpartantdupoint dimpactjusqulaflche s. _ 1) publier.(RvisiondelISO179:1993) 2)publier.ISO ISO1792:1997(F) 3 Figure1Courbescaractristiquesforce/flche(Nett)etforce/temps(b) (pourlestypesdedfaillance,voirfigure2)ISO1792:1997(F) ISO 4 N = nonrupture:coulementsuividunedformationplastiquejusqulalim

23、itedeflche s L ; P = rupturepartielle:coulementsuividunefissurationstabledonnant,lalimitedeflche s L ,uneforcesuprieurede 5%laforcemaximale; t = rupturetenace:coulementsuividunefissurationstabledonnant,lalimitedeflche s L ,uneforceinfrieureou gale5%laforcemaximale; b = rupturefragile:coulementsuivid

24、unefissurationinstable; s = caillage:fissurationinstablesuivieduncoulement; s L = limitedeflche;dbutdepullthrough. NOTELadiffrencedesmodesdedformationexpliquequelescourbesforce/dformationobtenuessuivantlaprsentepartie de lISO179diffrentdecellesdelISO66032 1 .Lepremierincidentdelaprocdureinstrumentea

25、pparatenparticuliersouslaformedune diminutionbrusquedelaforce(amorcedefissure)suivieduneaugmentationgraduelledelaforce.Aucuneaugmentationdelaf orceaprs lamorcedefissurenestjamaisobservedanslesessaisdeflexionparchocavecappuisentroispoints.Leseffetsdinertie nesontenoutre pasaussiprononcspourlesessaisd

26、echocplatquepourlesessaisdeflexionsouschoc(voirannexeA). Figure2Courbescaractristiquesforce/flchemontrantdiffrentstypesdedfaillancepourles prouvettesdetype1essayessurchant 3.6force maximale dimpact, F M :Valeurmaximaledelaforcedimpactreprsentesurundiagramme force/tempsouforce/flche(voirfigure1). Ell

27、eestexprimeennewtons(N).ISO ISO1792:1997(F) 5 3.7flche la force maximale dimpact, s M :Flchelaquelleapparatlaforcemaximaledimpact F M (voir figure1). Elleestexprimeenmillimtres(mm). 3.8nergie la force maximale dimpact, W M :Travaileffectujusqulobtentiondelaflchelaforce maximaledimpact. Elleestexprim

28、eenjoules(J). 3.9flche la rupture, s B :Flchelaquellelaforcedimpactestrduite5%aumaximumdelaforce maximaledimpact F M (voirfigure1). Elleestexprimeenmillimtres(mm). Ilestprimordialdefaireunedistinctionentrelaflchelarupture s B etlalimitedeflche s L audbutdupassage entrelesappuis(voirfigure1,courbeN)q

29、uiestdtermineparlalongueur letlalargeur bdelprouvetteainsique parladistanceentreappuis L.Pourlesprouvettesdetype1surchant, s L sesitueentre32mmet34mm. NOTELorsquonessayelesprouvettesdetype1surchant,onobserveparfoisdeslimitesapparentesdeflche,cest diredesvaleursdeflchetonnammentbasses(20mmseulement),

30、auxquelleslaforcedimpactdevientnulle,alorsmme quelesprouvettesessayesneserompentpas.Siloneffectuelessailentement,dansdetelscas,onsaperoitque lprouvettepassedelapositionsurchantunepositionplatplusstable,sousleffetcombinduneflexionetdunetors ion. Cetteobservationpeutfacilementtreconfirmeparuncontrlede

31、lprouvettequiestflchieparrapportunaxequinest pasparalllesalargeurmaisinclinsurcelleci.Cephnomneestprovoquparlerapportlevdelarigiditlaflexio nde lprouvettesurchantetplatetestdclenchpardepetitesasymtries,parexemplelanglededpouille Cephnomnepeuttrevitparlemploidlmentsdeguidageenavantduborddelimpacteuri

32、nstrument,maissanstre relislui,empchantainsilapartiecentraledelprouvettedesubirunetorsiondeforteamplitude. 3.10nergie dimpact la rupture, W B :Travaileffectupourdformerlprouvettejusqulobtentiondela flchelarupture s B . Elleestexprimeenjoules(J). 3.11rsistancelaflexionsouschocsurprouvetteCharpy(avece

33、ntaille, a cU ( a cN ):nergiedimpactla rupturerelativelasectiondroitecentraleinitiale A( A N )duneprouvettenonentaille(avecentaille)(voir8.4et ISO1791,paragraphes3.1et3.2). Elleestexprimeenkilojoulesparmtrecarr(kJ/m 2 ). 3.12typededfaillance: Typedecomportementdumatriausoumisessaientranantunedformat

34、ion(voir figure2).Cettedfaillancepeutnepasentranerderupture(N),ouentranerunerupturepartielle(P),tenace(t), fragile(b)ouuncaillage(s). Lestypest,betsreprsententdessousgroupesdelarupturecomplteCetdelarupturecharnireHdfinies danslISO1791.Pourcestypesderupture,ilestpossibledadopterunevaleurmoyennecommun

35、edelnergie larupture W B etdoncdelarsistanceauchocCharpy.Lorsquelesprouvettesprsententunerupturepartielle(P) etlorsquelesmatriauxprsententuneruptureaveccisaillementinterlaminaire,ilconvientdesereporter lISO1791,paragraphe7.6.Lorsquelesprouvettesprsententdesrupturesdeplusieurstypes,ilconvientdese rep

36、orterlISO1791,paragraphe7.7. NOTECommelemontrelafigure2,laflcheetlnergiedimpactlaforcemaximalesontidentiquesauxvaleursdela flcheetdelnergiedimpactlarupturedanslecasduncaillage(courbes)oudunerupturefragile(courbeb),siune fissurationinstablesamorcelaforcemaximaledimpact.ISO1792:1997(F) ISO 6 4Principe

37、 Uneprouvetteenformedebarreau,supporteauvoisinagedesesextrmitscommeunepoutrehorizontale, subitunchocappliqulaverticale(midistancedesappuis),etuneflexionseproduisantunevitessenominale constanteleve.LescaractristiquesgomtriquesrelativesauchocsontdcritesdanslISO13802,article5. Pendantladuredelessai,one

38、nregistrelaforcedimpact.Suivantlemodedvaluationretenu,laflchesubiepar lprouvettepeut,soittremesuredirectementaumoyendedispositifsdemesureappropris,soittrecalcule partirdelavitesseinitialeetdelaforceenfonctiondutempsdanslecasdutilisationdevecteursdnergie donnantunchocsansfrottement.Lediagrammeforce/f

39、lchissementobtenulorsdecesessaisdcritle comportementauchocflexionhautenergiedelprouvettepartirduquelilestpossiblededduireplusieurs aspectsdespropritsdumatriauconsidr. 5Appareillage 5.1Machinedessai 5.1.1Principauxlments Lesprincipauxlmentsconstitutifsdelamachinedessaidontlevecteurdnergie,lepercuteur

40、etlebtimuni dessupportsdprouvette.Latransmissiondelnergiepeutseffectuerparlintermdiairedunemasseinerte(par exemplependuleoumoutonchutelibre,ventuellementassistparunressortouundispositifpneumatiqueavant lechoc)ou,lecaschant,parunvrinhydraulique. Lamachinedessaidoitpermettredesoumettrelprouvetteuneflexion,unevitessenominaleconstante, perpendiculairementlalongueurdelprouvette.Laforceexercesur