Qu'est-ce que Essai de compression ?
L'essai de compression est un essai mécanique dans lequel une charge de compression uniaxiale est appliquée à un échantillon tandis que son comportement force-déformation est mesuré. La résistance à la compression, la limite d'élasticité en compression et le module de compression sont obtenus.
Objectif de Essai de compression
L'objectif est de déterminer la résistance du matériau aux charges de compression, fournissant ainsi une contribution aux calculs de conception des éléments porteurs, des matériaux d'isolation et d'emballage.
À quels produits Essai de compression s'applique-t-il ?
- Pièces métalliques moulées et forgées
- Échantillons en plastique et composites
- Matériaux en mousse et isolants
- Composants de béton et de construction
- Blocs et patins en caoutchouc
Dans quels secteurs Essai de compression est-il utilisé ?
Normes relatives à Essai de compression
- ISO 604
- ASTM E9
- ASTM D695
- ISO 844
Conditions de Essai de compression
- Vitesse d'essai
- Taux de déformation constant selon la norme (défini selon le groupe de matériaux dans la norme ISO 604)
- Environnement
- 23 °C ± 2 °C et 50 % ± 10 humidité relative (polymères)
- Rapport spécimen
- Le rapport longueur/section pour éviter le flambage est limité dans la norme
- Plateaux
- Plateaux de compression parallèles et durcis
Équipement pour Essai de compression
- Machine d'essai universelle
- Plateaux de compression et plate-forme de guidage
- Extensomètre ou transducteur de déplacement
- Chambre de conditionnement
Exigences d'échantillon pour Essai de compression
- Echantillon prismatique ou cylindrique, dimensionné au standard
- Les surfaces doivent être usinées perpendiculairement et parallèlement à l'axe de chargement
- Généralement au moins cinq échantillons par jeu (pour les polymères)
- Pour les matériaux en mousse, la hauteur de l'éprouvette est en outre définie dans la norme
Durée de Essai de compression
Les tests par échantillon prennent quelques minutes. Conditionnement compris, un ensemble est généralement réalisé en une demi-journée de travail.
Procédure de Essai de compression
- 1Les dimensions des spécimens sont mesurées et enregistrées.
- 2Si nécessaire, les échantillons sont conditionnés à la température et à l'humidité définies.
- 3L'éprouvette est placée axialement entre les plateaux de compression.
- 4La charge est appliquée au taux défini ; la force et la déformation sont enregistrées.
- 5La charge continue à se fracturer, à céder ou au taux de déformation spécifié.
Critères d'acceptation de Essai de compression
Le critère d'acceptation est donné dans la norme de matériau ou de produit ; elle est généralement définie comme une résistance minimale à la compression ou la charge supportée à une déformation spécifiée.
Évaluation des résultats
La courbe force-déformation, la résistance à la compression et le module sont évalués ensemble. Les spécimens qui se déforment ou qui sont chargés hors axe sont considérés comme invalides.
Rapport de Essai de compression
- Norme appliquée et révision
- Géométrie et dimensions de l'échantillon
- Vitesse de test et conditions ambiantes
- Valeurs de résistance à la compression, d'élasticité et de module
- Courbe force-déformation et mode de rupture
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
- Normes de produits matériels
- Spécifications de performance des matériaux de construction
Mekanik Testler — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Essai de compression ; 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 compression
Pourquoi l’éprouvette doit-elle avoir un rapport longueur/section spécifique ?
Les spécimens longs et minces échouent par flambage plutôt que par compression ; dans ce cas, la valeur mesurée ne représente pas la résistance à la compression du matériau. Les normes limitent donc ce ratio.