Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme ISO 75-1 d'avril 2013 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 75-1(T51-005-1) : Plastiques - Détermination de la température de fléchissement sous charge - Partie 1 : Méthode d'essai générale (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez les bulletins de veille normative VN2002 (Mars 2020) et VN2003 (Avril 2020).
Les normes ISO 6721-1, ISO6721-2 et ISO 6721-11 citées dans cet article ont été adoptées dans la collection des normes françaises et européennes sous les références
- NF EN ISO 6721-1 (T51-117-1) : Plastiques - Détermination des propriétés mécaniques dynamiques - Partie 1: Principes généraux
- NF EN ISO 6721-2 (T51-117-2) : Plastiques - Détermination des propriétés mécaniques dynamiques - Partie 2: Méthode au pendule de torsion
- ISO 6721-11 : Plastiques - Détermination des propriétés mécaniques dynamiques - Partie 11: Température de transition vitreuse
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1906 (juin 2019).
La norme ISO 6721-11 d'avril 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 6721-11 : Plastiques - Détermination des propriétés mécaniques dynamiques - Partie 11: Température de transition vitreuse (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
La série des normes ISO 6721 citée dans cet article a été remplacée par la normes ISO 6721 " Plastiques - Détermination des propriétés mécaniques dynamiques :
- Partie 1 : Principes généraux
- Partie 2 : Méthode au pendule de torsion
- Partie 4 : Vibration en traction - Méthode hors résonance
- Partie 5 : Vibration en flexion - Méthode hors résonance
- Partie 6 : Vibration en cisaillement - Méthode hors résonance
- Partie 7 : Vibration en torsion - Méthode hors résonance
- Partie 8 : Vibrations longitudinale et en cisaillement - Méthode de propagation des ondes
- Partie 9 : Vibration en traction - Méthode de propagation de signaux acoustiques" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).
Auteur(s)
-
Patricia KRAWCZAK : Docteur Ingénieur - Enseignant-chercheur au Département Technologie des Polymères et Composites de l’École des Mines de Douai
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce troisième article sur les Essais mécaniques des plastiques s’intéresse aux modalités :
-
des essais de spectroscopie mécanique, qui conduisent à déterminer les propriétés rhéologiques des polymères à l’état solide sur la base de sollicitations transitoires ou harmoniques. On notera que les caractéristiques physiques viscoélastiques (modules, capacités d’amortissement) ainsi mesurées le sont dans le domaine linéaire (élastique), et non à la rupture ;
-
des essais thermomécaniques de volume, dont l’objectif est la détermination de caractéristiques physiques (coefficients de dilatation) ou technologiques (températures conventionnelles), qui estiment l’influence de la température sur le comportement mécanique ;
-
des essais mécaniques de surface, qui permettent de caractériser l’état de surface des pièces soit dans le domaine des faibles déformations (dureté), soit à la rupture (usure et fragilité superficielle), soit en terme de rugosité.
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Présentation
Détermination des caractéristiques thermomécaniques de volume
En anglais
1. Détermination des propriétés rhéologiques à l’état solide
Des essais de spectroscopie mécanique conduisent à mesurer certaines caractéristiques, dans des conditions de sollicitation mécaniques et thermiques bien définies, qui constituent des solutions de l’équation d’état du matériau. Cette équation est une équation différentielle par rapport au temps, caractéristique de la viscoélasticité des polymères. En pratique, on ne cherche pas à l’expliciter dans sa forme générale ; on se contente de certaines solutions particulières, déterminées expérimentalement pour diverses lois de sollicitation. Compte tenu de la structure de cette équation, les caractéristiques mesurées sont toujours des fonctions du temps de mise en charge.
Les caractéristiques physiques viscoélastiques (ou fonctions caractéristiques) sont obtenues pour des sollicitations de faibles amplitudes (linéarité) et dont la variation en fonction du temps t ou de la fréquence f constitue un véritable spectre thermomécanique ou rhéologique, image de la structure du matériau.
Des solutions simples de l’équation linéaire d’état sont obtenues en balayant l’échelle de temps la plus vaste possible. On utilise ainsi des méthodes transitoires en appliquant des échelons de contrainte ou de déformation, en mesurant les grandeurs correspondantes pour apprécier le comportement pendant des temps longs (cf. article Essais mécaniques des plastiques- Caractéristiques à long terme et ténacité Essais mécaniques des plastiques. Caractéristiques à long terme et ténacité), et des méthodes harmoniques (signaux sinusoïdaux) pour des temps très courts.
Les définitions des différentes fonctions sont rappelées dans le tableau 1. Toutes ces fonctions sont évidemment dépendantes puisque solutions d’une même équation....
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Détermination des propriétés rhéologiques à l’état solide
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DOI (M.) - Introduction to polymer physics, - Oxford University Press, 1995, 120 p.
-
(2) - DOMININGHAUS (H.) - Plastics for engineers : Materials, Properties, Applications, - Hanser (D), 1993.
-
(3) - HERZBERG (R.W.) - Deformation and fracture mechanics of engineering materials - (4th Ed.), J. Wiley (UK), 1996, 818 p.
-
(4) - NIELSEN (L.E.), LANDEL (R.F.) - Mechanical Properties of Polymers and Composites - (2nd Ed.). Marcel Dekker, 1993, 544 p.
-
(5) - * - PDL Handbook « Fatigue and tribological properties of plastics and elastomers ». Plastics Design Library, Norwich NY (USA) 1995, 549 p.
-
(6) - * - PDL Handbook « The effect of temperature and other factors on plastics ». Plastics Design Library (USA) 1991, 474 p.
- ...
ANNEXES
1 Constructeurs et fournisseurs de matériels d’essais mécaniques et thermomécaniques
Acal Auriema (Sté).
Adamel-Lhomargy/MTS Systems France.
Bareiss (distribué par Labomat Essor).
Ceast S.p.a. (distribué par MTS Systems).
Davenport ; (distribué par Lloyd).
Deltalab (Sté).
Dufour Père, Fils et Cie (Sté).
Durotech (distribué par Labomat Essor).
ECW (Sté)
Erichsen (Sté).
Euro Physical Acoustics (Sté).
Fenwick S.A. Service produits industriels.
Haskel
Instron S.A.
Instrumentation Scientifique de Laboratoire ISL.
Labomat Essor.
Lloyd Instruments S.A.
Métravib RDS.
MTS Systems France/Adamel-Lhomargy.
Perkin Elmer S.A.
Prodemat S.à.r.l.
Rhéo (Sté).
Rhéométric Scientific France.
Rosand Precision (distribué par Sodexim S.A.).
Schenck S.A.
SNE JPS.
Sodexim S.A.
Sogema.
SWO Polymertechnik (distribué par Rhéo).
TA Instruments.
Testwell S.A.
Wallace (distribué par MTS Systems).
Zwick France.
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