Dispositif d'essai à trou ouvert de Northrop (NAI-1504C)

Modèle n° WTF-NH (acier inoxydable)

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Fig. 1 : Montage d'essai de compression à trou ouvert Northrop assemblé avec l'échantillon installé.

Le dispositif d'essai de compression à trou ouvert de Northrop a été mis au point par la Northrop Corporation. Il est décrit dans la spécification Northrop NAI-1504C (voir référence 1). L'éprouvette non étiquetée mesure 3" de long, 1" de large et a une épaisseur variable selon le matériau et la disposition testés. La spécification Northrop recommande des épaisseurs allant de 0,125" à 0,250" dans différents cas. Le spécimen standard contient un trou de 0,25" de diamètre en son centre, bien que le dispositif ait également été utilisé avec succès pour tester la compression de spécimens sans trous, si l'écrasement des extrémités ne se produit pas.

Ce dispositif est un concurrent viable du dispositif d'essai de compression à trou ouvert de Boeing, plus connu, Wyoming Test Fixtures, Inc. modèle WTF-OH (voir section C-1), qui est une norme ASTM (voir référence 2). La méthode Northrop utilise un spécimen beaucoup plus petit, ce qui permet de conserver le matériel d'essai, la version Boeing utilisant un spécimen quatre fois plus long et cinquante pour cent plus large, soit 12 pouces de long et 1,50 pouce de large.

L'éprouvette de compression à trou ouvert de Northrop est directement chargée en bout en compression jusqu'à la rupture dans le montage illustré à la figure 1, l'éprouvette s'étendant d'une extrémité à l'autre du montage et étant de niveau avec celui-ci. Le montage supporte l'éprouvette de manière essentiellement continue le long des deux faces, avec des découpes incorporées pour accueillir les jauges de contrainte et leurs fils de raccordement (voir la figure 2 ci-dessous d'un montage partiellement assemblé). L'éprouvette est maintenue entre les quatre blocs de support principaux, qui sont boulonnés ensemble par paires, avec un petit espace (0,1") entre les paires supérieure et inférieure. Cet ensemble est ensuite légèrement serré entre des plaques de retenue extérieures maintenues en place par des écrous à oreilles, comme illustré, afin de maintenir l'alignement axial de l'ensemble. Le dispositif assemblé, avec l'échantillon installé, est placé entre les plateaux plats d'une machine d'essai et chargé en compression jusqu'à la rupture.

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Fig. 2 : Montage partiel du dispositif d'essai de compression à trou ouvert de Northrop.

Les résultats des essais de compression à trou ouvert de Northrop n'ont généralement pas été comparés directement aux résultats des montages d'essai de compression à trou ouvert de Boeing, car les largeurs des spécimens sont différentes, même si un trou de 0,25" de diamètre est standard pour les deux méthodes d'essai. Cependant, la référence 3 compare les résultats des spécimens Northrop de 1" et 1,5" de large avec les résultats des montages Boeing pour les charges de cisaillement et d'extrémité, ces résultats suggérant que les deux méthodes d'essai donnent des résultats comparables. Une autre discussion peut être trouvée dans la référence 4.

Sources d'informations supplémentaires :

1) Spécification Northrop NAI-1504C, "Open Hole Compression Test Method", Northrop Corporation, Hawthorne, Californie, mai 1988.

2) ASTM Standard D6484-09 (2009), "Open-Hole Compressive Strength of Polymer Matrix Composite Laminates", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (publié pour la première fois en 1999).

3) S.L. Coguill et D.F. Adams, "A Comparison of Open-Hole Compression Fixtures by Experimental Evaluation," Proceedings of the 45th International SAMPE Symposium and Exhibition, Long Beach, Californie, mai 2000, pp. 1095-1105.

4) D.F. Adams, "Open Hole Compression Testing", (essai de compression en trou ouvert) Composites haute performance, mars 2005, pp. 12-13.