Dispositif de test de compression IITRI (ASTM D3410)

Modèle n° WTF-II (acier inoxydable)

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Fig. 1 : Vue éclatée du dispositif d'essai de compression de l'IITRI.

Le montage d'essai de compression IITRI, introduit par l'Illinois Institute of Technology Research Institute (IITRI) en 1977 (référence 1), a été intégré à la norme ASTM D3410 en 1987 (référence 2). La configuration du montage d'essai de l'IITRI comprend des pinces cunéiformes plates, comme le montre la figure 1, qui assurent un contact de surface complet avec les blocs correspondants, indépendamment de l'épaisseur de l'éprouvette.

Des tiges d'alignement dans des roulements linéaires sont utilisées, plutôt qu'un manchon d'alignement externe comme dans le montage d'essai de compression de Celanese. Cela permet de minimiser le frottement entre les moitiés du montage.

La version de Wyoming Test Fixtures, Inc., illustrée à la figure 1, comprend un support supérieur fixé par un adaptateur à la traverse de la machine d'essai. Cela permet d'installer et de retirer facilement le lourd bloc supérieur en le glissant. Le bloc inférieur repose normalement librement sur la base de la machine d'essai.

La version de Wyoming Test Fixtures, Inc. du dispositif d'essai de compression IITRI est conçue pour accueillir des éprouvettes à onglet d'une longueur maximale de 5,5" et d'une largeur maximale de 1,5", comme spécifié par la norme ASTM. Par exemple, le dispositif peut accueillir une éprouvette Celanese, qui mesure également 5,5" de long, mais seulement 0,25" de large.

La version de Wyoming Test Fixtures, Inc. du dispositif IITRI est fournie avec trois jeux d'entretoises en forme de coin, qui peuvent être insérées de manière interchangeable dans les cavités des blocs supérieurs et inférieurs, afin d'accueillir des spécimens à onglet d'une large gamme d'épaisseurs. Les gammes d'épaisseur approximatives sont les suivantes (en supposant que les cales affleurent les blocs à l'extrémité inférieure de chaque gamme, et qu'elles dépassent de 0,50" maximum à l'extrémité supérieure de chaque gamme) : Gamme basse : 0,17"-0,35" ; Gamme moyenne : 0,29"-0,47" ; Gamme supérieure : 0.42"-0.60". En d'autres termes, chaque jeu d'entretoises fournit une plage d'épaisseur de spécimen tabulé d'environ 0,18", avec un chevauchement d'environ 0,05" entre les plages.

La longueur de calibre standard (distance entre les languettes de l'éprouvette) selon la norme ASTM D3410 est de 0,50". Le dispositif peut être utilisé pour tester des échantillons de longueur non standard, de zéro à environ 2". (Avec des tiges d'alignement plus longues, des spécimens de longueurs de calibre encore plus grandes peuvent être utilisés).

La version de Wyoming Test Fixtures, Inc. du dispositif IITRI comprend également un gabarit d'installation de l'éprouvette, illustré à la figure 2, avec des barres de centrage pour quatre largeurs d'éprouvette différentes.

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Fig. 2 : Montage partiellement démonté, avec un jeu supplémentaire de pinces cunéiformes montées dans le gabarit d'installation de l'échantillon et la barre d'espacement en place. 

La figure 3 montre un montage d'essai de compression IITRI pratiquement démonté. Un jeu de cales d'espacement est installé dans les blocs du montage. Les deux autres jeux sont représentés en bas à gauche. Un jeu de pinces de calage se trouve dans le bloc de base, qui repose sur un plateau fixe de 6" de diamètre. Un deuxième jeu de pinces de serrage en option et l'une des barres d'écartement pour l'alignement des échantillons sont montrés avec le gabarit d'alignement des échantillons. Les trois autres barres d'écartement se trouvent au centre inférieur de la photo. Les quatre bandes noires sont des éprouvettes de taille standard, munies d'onglets.

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Fig. 3 Montage démonté de l'essai de compression IITRI

Tous les accessoires de chaque appareil sont fournis dans un coffret en bois doublé de mousse, équipé de charnières, d'un loquet et de poignées latérales en laiton. Ce coffret permet de ranger les différents accessoires de manière attrayante et protectrice lorsque le luminaire n'est pas utilisé.

Sources d'informations supplémentaires :

1) Hofer, K.E., Jr. et Rao, P.N., "A New Static Compression Fixture for Advanced Composite Materials", (Un nouveau dispositif de compression statique pour les matériaux composites avancés). Journal of Testing and Evaluation, vol. 5, n° 4, juillet 1977, p. 278-283.

2) ASTM Standard D 3410-03 (réapprouvé en 2008), "Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA (publié pour la première fois en 1975).

3) D.F. Adams, "Current Status of Compression Testing of Composite Materials," Proceedings of the 40th International SAMPE Symposium, Anaheim, California, May 1995, pp. 1831-1843.

4) D.F. Adams et E.M. Odom, "Influence of Test Fixture Configuration on the Measured Compressive Strength of a Composite Material", (Influence de la configuration du dispositif d'essai sur la résistance à la compression mesurée d'un matériau composite). Journal of Composites Technology and Research, vol. 13, n° 1, printemps 1991, p. 36-40.

5) J.S. Berg et D.F. Adams, "An Evaluation of Composite Material Compression Test Methods" (Évaluation des méthodes d'essai de compression des matériaux composites).Journal of Composites Technology and Research, vol. 11, n° 2, été 1989, p. 41-46.

6) J.S. Welsh et D.F. Adams, "Current Status of Compression Test Methods for Composite Materials", (État actuel des méthodes d'essai de compression pour les matériaux composites). Journal de la SAMPE, vol. 33, n° 1, janvier 1997, p. 35-43.