Qu'est-ce que Essai de cisaillement ?
L'essai de cisaillement est un essai dans lequel une charge est appliquée à une éprouvette parallèlement à sa section transversale pendant que la résistance au cisaillement est mesurée. Selon l'application, des configurations de cisaillement à recouvrement, de cisaillement à poinçon ou à cisaille à broches sont utilisées.
Objectif de Essai de cisaillement
Le but est de déterminer la contrainte maximale qu'un joint ou un matériau peut supporter sous des charges de cisaillement.
À quels produits Essai de cisaillement s'applique-t-il ?
- Joints à recouvrement adhésifs
- Plastik levhalar
- Assemblages à rivets et à goupilles
- Joints à recouvrement soudés
- Surfaces composites collées
Dans quels secteurs Essai de cisaillement est-il utilisé ?
Normes relatives à Essai de cisaillement
- ISO 4587
- ASTM D1002
- ASTM D732
- ASTMB565
Conditions de Essai de cisaillement
- Vitesse de chargement
- Tarif constant selon la norme ; typiquement 1,3 mm/min selon ISO 4587
- Longueur de chevauchement
- Défini dans la norme pour les tests d'adhérence (ISO 4587 : 12,5 mm)
- Environnement
- 23 °C ± 2 °C et 50 % ± 5 humidité relative
- Temps de durcissement
- La condition de durcissement déclarée par le fabricant de l'adhésif doit être remplie
Équipement pour Essai de cisaillement
- Machine d'essai universelle
- Appareil de cisaillement ou appareil de poinçonnage
- Mâchoires de préhension
- Chambre de conditionnement
Exigences d'échantillon pour Essai de cisaillement
- Dans un joint à recouvrement, les deux pièces sont préparées avec le chevauchement défini dans la norme
- La méthode de préparation de la surface doit être enregistrée
- Généralement au moins cinq spécimens par série
- L'épaisseur de l'adhésif doit être vérifiée
Durée de Essai de cisaillement
Les tests par échantillon prennent quelques minutes. Si un durcissement de l'adhésif est nécessaire, la durée totale dépend du temps de durcissement.
Procédure de Essai de cisaillement
- 1Les échantillons sont préparés selon la géométrie définie dans la norme et durcis.
- 2Le conditionnement est terminé.
- 3L'éprouvette est montée axialement dans les mors.
- 4La charge est appliquée au taux défini et la force de rupture est enregistrée.
- 5Le mode de rupture (adhésif, cohésif ou mixte) est déterminé.
Critères d'acceptation de Essai de cisaillement
Le critère d'acceptation est donné dans le cahier des charges comme une résistance minimale au cisaillement. Dans les tests d'adhésion, le mode de rupture peut également être un critère.
Évaluation des résultats
La résistance au cisaillement est obtenue en divisant la force de rupture par la surface de cisaillement. Le mode de défaillance donne des informations sur la qualité des obligations et est indiqué séparément dans le rapport.
Rapport de Essai de cisaillement
- Norme appliquée
- Géométrie de l'échantillon et zone de chevauchement
- Conditions de préparation et de durcissement de la surface
- Force de rupture et résistance au cisaillement
- Mode d'échec
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Spécifications des adhésifs structurels
- Normes sur les produits de fixation
Mekanik Testler — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Essai de cisaillement ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les essais mécaniques mesurent le comportement d'un matériau ou d'une pièce sous force. La famille va de la charge statique (traction, compression, flexion) au comportement dépendant du temps (fatigue, fluage), en passant par la dureté et l'usure jusqu'à la ténacité à la rupture.
Le point commun de ces essais est que le résultat est rapporté comme une PROPRIÉTÉ DE MATÉRIAU. La limite d'élasticité ou la dureté ne sont pas une décision de conformité ; ce sont des données numériques auxquelles la conception et la norme produit se compareront. Les rapports d'essais mécaniques constituent donc généralement une donnée d'entrée pour une décision d'ingénierie plutôt que pour un agrément produit — choix du matériau, coefficient de sécurité, prévision de durée de vie.
La distinction entre comportement statique et dynamique est la clé pour comprendre ce domaine. Une pièce peut sembler totalement non sollicitée sous charge statique et pourtant se rompre sous chargement répété ; la rupture par fatigue survient à des contraintes bien inférieures à la limite d'élasticité et ne donne aucun avertissement. Pour les pièces tournantes, vibrantes ou soumises à un chargement cyclique, un essai de traction seul n'est donc pas une preuve suffisante.
Les conditions d'essai déterminent le résultat, ce qui est essentiel pour la lisibilité du rapport : géométrie de l'éprouvette, vitesse de chargement, température, conditionnement et dispositif de serrage. Le même matériau donne des valeurs différentes selon les conditions. Dans les plastiques, l'effet de vitesse est très marqué, dans les métaux l'effet de température ; dans les composites, l'orientation de l'éprouvette change entièrement le résultat.
La dureté est la mesure la plus mal utilisée dans ce domaine. Étant rapide, proche du non destructif et peu coûteuse, elle est souvent utilisée à la place de la résistance. Des tables de conversion dureté-résistance existent, mais elles sont APPROXIMATIVES et dépendent du groupe de matériaux ; les utiliser comme seule preuve dans l'acceptation des matériaux est une erreur.
Le volet de la mécanique de la rupture exige une compétence spécifique. Les mesures de ténacité à la rupture et de vitesse de propagation des fissures de fatigue permettent de calculer combien de temps durera une structure fissurée ; elles sont la base de la conception tolérante aux dommages dans des domaines tels que les équipements sous pression, les structures aéronautiques et les pipelines.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Essais statiques
Traction, compression, flexion, cisaillement et torsion. On obtient la limite d'élasticité et la résistance à la traction, l'allongement et le module d'élasticité.
Essais de choc
Choc entaillé Charpy et Izod ; le comportement de transition ductile-fragile du matériau est déterminé en fonction de la température.
Dureté
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore et microdureté. Utile pour la profondeur de traitement de surface et les différences locales de résistance.
Fatigue
Fatigue axiale contrôlée en force et en déformation, fatigue en flexion ; courbes S-N et limite d'endurance.
Fluage et relaxation des contraintes
Comportement sous charge à long terme à haute température ; déterminant pour les matériaux de chaudières, turbines et équipements sous pression.
Mécanique de la rupture
Ténacité à la rupture en déformation plane, intégrale J, CTOD et vitesse de propagation des fissures de fatigue.
Usure et frottement
Abrasion Taber et tambour rotatif, mesures du coefficient de frottement.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Calculer la résistance à partir de la dureté est approximatif ; cela ne peut être utilisé comme seule preuve dans l'acceptation des matériaux.
- Une résistance statique suffisante ne démontre pas la résistance à la fatigue ; une pièce soumise à charge cyclique nécessite un essai distinct.
- Si la vitesse et la température d'essai ne sont pas indiquées, le résultat n'est pas comparable — en particulier pour les polymères et les composites.
- Une éprouvette d'essai et la pièce réelle peuvent ne pas donner la même valeur ; l'orientation de moulage, les lignes de soudure et les différences de traitement de surface ont toutes un effet.
- Une valeur de résistance donnée pour un composite sans préciser l'orientation de l'éprouvette n'a pas de sens.
- Les équivalents ASTM et ISO mesurent la même grandeur mais utilisent des géométries d'éprouvette différentes ; les résultats ne sont pas considérés comme directement équivalents.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Vérification de conception et sélection des matériaux
- Contrôle des matières entrantes et agrément fournisseur
- Satisfaction des exigences mécaniques de la norme produit
- Analyse de défaillance, prédiction de durée de vie et calcul de tolérance aux dommages
- Vérification des procédés de traitement thermique et de surface
Tests associés
Questions fréquentes sur Essai de cisaillement
Pourquoi le mode de défaillance est-il signalé ?
Le fait que l'adhésif lui-même ait échoué ou se soit séparé de la surface modifie l'interprétation du résultat. La séparation de la surface indique généralement un problème de préparation de la surface.