Dispositif d'essai de résistance à la rupture par flexion en mode mixte (ASTM D6671)

Modèle n° WTF-MM (acier inoxydable et aluminium 6061-T6)

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Fig. 1 : Montage de l'essai de résistance à la rupture inter-laminaire en flexion en mode mixte avec un spécimen installé.

L'ASTM D6671 (référence 1) a été développée par le centre de recherche NASA-Langley (références 2 et 3) pour déterminer la résistance à la rupture interlaminaire des matériaux composites renforcés de fibres continues. Elle peut également être utilisée pour tester les joints adhésifs.

Une caractéristique importante de cette méthode d'essai et du dispositif associé est la possibilité d'effectuer des essais à des rapports désirés du mode I au mode II. La plupart des autres méthodes d'essai actuellement disponibles ne permettent d'appliquer que des rapports spécifiques, ou le rapport n'est pas bien défini.

L'éprouvette mesure généralement de 4,5 à 7 pouces de long, de 0,8 à 1,0 pouce de large et de 0,12 à 0,20 pouce d'épaisseur. Il contient un insert non adhésif de 1,5 à 3,0 pouces de long au niveau du plan médian d'une extrémité. Des charnières sont collées ou boulonnées en haut et en bas de l'échantillon à cette extrémité. Une charnière est ensuite fixée à l'extrémité droite de la base et l'autre à l'extrémité droite du levier de charge. Une force est appliquée à l'extrémité gauche du levier de charge par l'intermédiaire de l'étrier illustré en haut à gauche de la figure 1.

La force appliquée en fonction du déplacement du point de charge est enregistrée, ainsi que la longueur de la fissure correspondante qui se propage.

Une autre vue du dispositif d'essai, avec les trois composants principaux séparés, est présentée à la figure 2. La poutre de chargement (en haut à droite de la figure 2) est fabriquée en aluminium anodisé 6061-T6, afin de minimiser le poids mort reposant sur l'échantillon lorsqu'il est assemblé.

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Fig. 2 : Montage démonté de l'essai de résistance à la rupture inter-laminaire en flexion en mode mixte.

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Fig. 3 : Dispositif d'essai de flexion en mode mixte des panneaux sandwichs

Source d'information supplémentaire :

1) ASTM Standard D6671-13, "Test Method for Mixed Mode I-Mode II Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber Reinforced Polymer Matrix Composites", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (première publication en 2001).

 

2) J.H. Crews, Jr. et J.R. Reeder, "A Mixed-Mode Bending Apparatus for Delamination Testing", NASA Technical Memorandum 100662, NASA Langley Research Center, Hampton, Virginia, août 1988.

 

3) J.Reeder et J.H. Crews, Jr, "Redesign of the Mixed-Mode Bending Delamination Test to Reduce Nonlinear Effects", (Conception nouvelle de l'essai de délamination par flexion en mode mixte pour réduire les effets non linéaires). Journal of Composites Technology & Research, vol. 14, n° 1, printemps 1992, p. 12-19.