ISO 14544:2025

Norme
internationale
ISO 14544
Deuxième édition
Céramiques techniques —
2025-01
Propriétés mécaniques des
composites à matrice céramique
à haute température —
Détermination des caractéristiques
en compression
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at
high temperature — Determination of compressive properties
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 4
5 Appareillage . 4
5.1 Machine d’essai .4
5.2 Système de mise en charge .4
5.3 Enceinte d’essai étanche au gaz .5
5.4 Dispositif de chauffe .5
5.5 Mesurage de la déformation .5
5.5.1 Généralités .5
5.5.2 Jauges de déformation .6
5.5.3 Extensomètre .6
5.6 Dispositifs de mesure des températures .7
5.7 Système d’enregistrement des données .7
5.8 Dispositifs de mesurage des dimensions .7
6 Éprouvettes. 7
6.1 Généralités .7
6.2 Éprouvettes pour essais de compression entre plateaux .8
6.3 Éprouvettes utilisées avec des mors .9
7 Préparation des éprouvettes .11
7.1 Usinage et préparation .11
7.2 Nombre d’éprouvettes . 12
8 Modes opératoires d’essai .12
8.1 Configuration d’essai: considérations relatives à la température . 12
8.1.1 Généralités . 12
8.1.2 Zone à température contrôlée . 12
8.1.3 Étalonnage en température . 12
8.2 Configuration d’essai: autres considérations . 13
8.2.1 Vitesse de déplacement . 13
8.2.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes . 13
8.2.3 Flambage . 13
8.3 Technique de l’essai .14
8.3.1 Montage de l’éprouvette .14
8.3.2 Réglage de l’extensomètre .14
8.3.3 Mise sous atmosphère inerte .14
8.3.4 Chauffage de l’éprouvette .14
8.3.5 Mesurages. 15
8.4 Validité de l’essai . 15
9 Calcul des résultats .15
9.1 Origine des éprouvettes . 15
9.2 Résistance en compression .16
9.3 Déformation à la force maximale de compression .16
9.4 Module de compression .16
9.4.1 Calcul du module de compression.16
9.4.2 Calcul du module de compression en cas de comportement linéaire à l’origine .17
9.4.3 Calcul du module de compression en cas de comportement non linéaire .17
10 Rapport d’essai . 17
11 Incertitudes .18

iii
Annexe A (informative) Illustration du module de compression . 19
Annexe B (informative) Méthode d’étalonnage de la température d’essai à l’aide d’une
éprouvette de cartographie équipée de thermocouples .22
Bibliographie .27

iv
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de brevet.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques, en
collaboration avec le comité technique CEN/TC 184, Céramiques techniques avancées, du Comité européen
de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 14544:2013), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— alignement des termes et définitions sur la norme de vocabulaire (ISO 20507);
— ajout de l’illustration du module de compression à l’Annexe A;
— ajout d’une méthode d’étalonnage de la température d’essai à l’aide d’une éprouvette de cartographie
équipée de thermocouples à l’Annexe B.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.

v
Norme internationale ISO 14544:2025(fr)
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des
composites à matrice céramique à haute température —
Détermination des caractéristiques en compression
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des modes opératoires permettant de déterminer le comportement en
compression des matériaux composites à matrice céramique avec renfort de fibres continues, à haute
température sous air, sous vide ou dans une atmosphère de gaz inerte. Le présent document s’applique à tous
les composites à matrice céramique avec renfort de fibres continues, unidirectionnel (1D), bidirectionnel (2D)
et multidirectionnel (xD, avec x > 2), sollicités suivant un axe principal de renfort ou dans des conditions
hors axe pour les matériaux de type 2D et xD. Il s’applique également aux composites à matrice de carbone
avec renfort de fibres de carbone (également connus en tant que carbone/carbone ou C/C). Deux cas de
compression sont distingués: la compression entre plateaux et la compression entre mors.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 3611, Spécification géométrique des produits (GPS) — Équipement de mesurage dimensionnel —
Caractéristiques de conception et caractéristiques métrologiques des micromètres d'extérieur
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux —
Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système de mesure de force
ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques utilisées lors d'essais uniaxiaux
ISO 19634, Céramiques techniques — Céramiques composites — Notations et symboles
ISO 20507, Céramiques techniques — Vocabulaire
IEC 60584-1, Couples thermoélectriques — Partie 1: Spécifications et tolérances en matière de FEM
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 20507, de l’ISO 19634 ainsi que les
suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
température d’essai
T
température de l’éprouvette au centre de la longueur de jauge

3.2
longueur calibrée
l
partie de l’éprouvette où la section transverse est la plus faible et est uniforme
[SOURCE: ISO 20504:2022, 3.1, modifié − Le terme «section de jauge» a été remplacé par «longueur calibrée».]
3.3
longueur de jauge
L
distance initiale entre les points de référence dans la longueur calibrée de l’éprouvette
[SOURCE: ISO 20504:2022, 3.2, titre et définition modifiés − «initiale» a été supprimé dans le titre. «avant
le début de l’essai» a été supprimé et «section de jauge» a été remplacé par «longueur calibrée» dans la
définition.]
3.4
zone à température contrôlée
partie de la longueur calibrée, incluant la longueur de jauge, où l’écart de température par rapport à la
température d’essai est inférieur à 50 °C
3.5
aire initiale de la section
S
o
aire de la section transversale de l’éprouvette dans la longueur calibrée, à température ambiante, avant l’essai
3.5.1
aire de section apparente
S
o app
aire de la section transversale
3.5.2
aire de section effective
S
o eff
aire corrigée d’un facteur, pour prendre en compte la présence d’un revêtement
3.6
accourcissement
A
diminution de la longueur de jauge sous une force de compression dans la direction de la charge
Note 1 à l'article: L’accourcissement correspondant à la force maximale de compression est désigné par A .
c,m
3.7
déformation en compression
ε
diminution relative de la longueur de jauge initiale, définie comme le rapport A/L
Note 1 à l'article: La déformation en compression correspondant à la force maximale de compression est désignée
par ε .
c,m
3.8
force de compression
F
c
force uniaxiale supportée par l’éprouvette à tout moment pendant l’essai de compression
[SOURCE: ISO 20504:2022, 3.6, modifié − Le complément «de compression» a été ajouté.]

3.9
contrainte de compression
σ
force de compression (3.8) supportée par l’éprouvette à tout moment au cours de l’essai, divisée par l’aire
initiale de la section (3.5), telle que σ = F /S
c o
[SOURCE: ISO 20504:2022, 3.8]
3.9.1
contrainte de compression apparente
σ
app
rapport de la force de compression (3.8) supportée par l’éprouvette à l’aire de section apparente (3.5.1)
3.9.2
contrainte de compression effective
σ
eff
rapport de la force de compression (3.8) supportée par l’éprouvette à l’aire de section effective (3.5.2)
3.10
force maximale de compression
F
c,m
plus grande force enregistrée, ou force à la rupture, lors d’un essai de compression
3.11
résistance en compression
σ
c,m
contrainte de compression (3.9) la plus élevée appliquée à une éprouvette lors d’un essai de compression
réalisé jusqu’à rupture
[SOURCE: ISO 20504:2022, 3.9]
3.11.1
résistance en compression apparente
σ
c,m app
rapport de la force maximale de compression (3.10) à l’aire de section apparente (3.5.1)
3.11.2
résistance en compression effective
σ
c,m eff
rapport de la force maximale de compression (3.10) à l’aire de section effective (3.5.2)
3.12
module de compression
E
pente de la partie linéaire de la courbe contrainte-déformation à l’origine ou près de l’origine
Note 1 à l'article: Il est possible que la partie linéaire n’existe pas ou ne commence pas à l’origine. Les différentes
situations correspondant à ces cas sont décrites à l’Annexe A.
Note 2 à l'article: Deux modules de compression, dépendant de l’aire initiale de la section, peuvent être définis comme suit.
3.12.1
module de compression apparent
E
app
pente de la partie linéaire de la courbe contrainte-déformation à l’origine ou près de l’origine, lorsque la
contrainte de compression apparente (3.9.1) est utilisée
3.12.2
module de compression effectif
E
eff
pente de la partie linéaire de la courbe contrainte-déformation à l’origine ou près de l’origine, lorsque la
contrainte de compression effective (3.9.2) est utilisée

4 Principe
Une éprouvette de dimensions spécifiées est portée à la température d’essai, puis soumise à une charge de
compression. L’essai est réalisé à vitesse constante de déplacement de la traverse, ou à vitesse constante
de déformation (ou à vitesse constante de mise en charge). La force et l’accourcissement sont mesurés et
enregistrés simultanément.
NOTE La durée d’essai est limitée afin de réduire les effets du fluage.
Lorsqu’une vitesse constante de mise en charge est utilisée dans la région non linéaire de la courbe de
compression, l’essai permet d’obtenir uniquement la résistance en compression. Dans cette région, une
vitesse constante de déplacement de la traverse ou une vitesse constante de déformation est recommandée
pour obtenir la courbe complète.
5 Appareillage
5.1 Machine d’essai
La machine doit être équipée d’un système de mesure de la force appliquée à l’éprouvette qui doit être de
classe 1 ou mieux, conformément à l’ISO 7500-1.
Il convient que cette exigence reste vraie dans les conditions réelles de l’essai (par exemple, pression et
température du gaz).
5.2 Système de mise en charge
La configuration du système de mise en charge doit garantir que la charge indiquée par la cellule de force et
la charge supportée par l’éprouvette sont les mêmes.
Le chauffage ne doit pas modifier la performance du système de mise en charge, système d’alignement et
système de transmission d’effort compris.
Le système de mise en charge doit aligner l’axe de l’éprouvette avec la direction d’application de la force,
sans provoquer d’efforts de flexion ou de torsion dans l’éprouvette. Le défaut d’alignement de l’éprouvette
doit être vérifié à température ambiante et documenté. . Plusieurs normes traitent de ce sujet; toutefois il est
recommandé de se conformer au mode opératoire décrit dans l’ISO 17161. Le pourcentage de déformation
−6
en flexion ne doit pas dépasser 5 % pour une déformation moyenne de 500×10 .
Deux modes d’application de la charge sont possibles:
a) Des plateaux de compression sont fixés à la cellule de force et sur la traverse mobile. Il convient que
le diamètre des plateaux soit supérieur à celui de la base de l’éprouvette. Il convient que l’écart de
parallélisme entre ces plateaux soit inférieur ou égal à 0,01 mm dans la zone de mise en charge à
température ambiante, et les plateaux doivent être perpendiculaires à la direction de chargement.
L’utilisation de plateaux n’est pas recommandée pour soumettre à l’essai de compression les
matériaux 1D et 2D de faible épaisseur à cause du flambage. Dans le cas de montages destinés aux
essais à haute température, il est parfois difficile de déterminer la valeur du parallélisme des plateaux
spécifiée dans l’ISO 20504 par des contrôles dimensionnels; cette valeur n’en constitue pas moins une
recommandation utile.
Pour les essais de matériaux qui ne sont pas macroscopiquement homogènes, il est possible d’utiliser
une interface souple entre l’éprouvette et les plateaux pour assurer une pression de contact régulière. Il
convient que le matériau d’interface soit chimiquement compatible avec les matériaux de l’éprouvette et
des plateaux.
b) Des mors sont utilisés pour fixer l’éprouvette et la mettre en charge.
Leur conception doit empêcher l’éprouvette de glisser et permettre l’alignement de l’axe de l’éprouvette avec
la direction de la force appliquée.

Il convient de vérifier et de documenter la conformité à cette exigence en se référant, par exemple, au mode
opératoire décrit dans la Référence [1].
Les mors ou les plateaux peuvent se trouver dans la zone chaude ou dans la zone froide du four.
Lorsque les mors ou les plateaux sont à l’extérieur du four, il existe un gradient de température entre le
centre de l’éprouvette, qui est à la température spécifiée, et les extrémités qui sont à la même température
que les mors ou les plateaux.
5.3 Enceinte d’essai étanche au gaz
L’enceinte étanche doit permettre un contrôle adéquat de l’environnement au voisinage de l’éprouvette
pendant l’essai. L’installation doit être telle que la variation de charge due à la variation de pression soit
inférieure à 1 % de l’échelle de la cellule de force utilisée.
Si une atmosphère gazeuse est utilisée, elle doit être choisie en fonction du matériau à soumettre à essai et
de la température d’essai. Le niveau de pression doit être choisi en fonction du matériau à soumettre à essai,
de la température, du gaz et du type d’extensomètre.
Si une enceinte à vide est utilisée, le niveau de vide ne doit pas induire d’instabilités chimiques et/ou
physiques du matériau des éprouvettes et des tiges de l’extensomètre, le cas échéant. Un vide primaire (en
général, une pression de 1 Pa) est recommandé.
5.4 Dispositif de chauffe
Il est recommandé que le dispositif de chauffe soit conçu de sorte que:
— la température maximale de l’échantillon pour essai ne dépassera jamais la température d’essai souhaitée
de plus de 5 °C,
— la longueur de jauge soit effectivement incluse dans la zone à température contrôlée.
NOTE 1 Lorsque les essais sont réalisés sous vide ou dans une atmosphère de gaz inerte, ce gradient de température
maximal de 50 °C dans la zone à température contrôlée est considéré comme suffisamment faible pour éviter de
grandes différences de comportement des matériaux dans la longueur de jauge et fausser ainsi la détermination des
propriétés du matériau.
NOTE 2 Cette valeur de 50 °C constitue une valeur maximale du gradient de température de la zone à température
contrôlée en particulier pour les essais à très haute température dans une configuration d’essai en mors froids. Si les
essais sont réalisés à des températures plus basses, un gradient de température inférieur à 50 °C peut être facilement
atteint.
Pour les matériaux composites à matrice céramique qui sont sensibles à la dégradation oxydative, si les
essais sont réalisés dans un environnement oxydant, la durée de l’essai et les paramètres du gradient
thermique de la zone à température contrôlée doivent être fixés aux valeurs les plus basses possibles afin de
limiter l’impact de la dégradation oxydative sur les propriétés du matériau. Par exemple, pour les matériaux
tels que les composites à matrice céramique comprenant une interphase de carbone qui sont sensibles à la
dégradation chimique, il est recommandé de ne pas dépasser ±5 °C en dessous de 500 °C pour le gradient de
température à l’intérieur de la zone à température contrôlée.
NOTE 3 Un exemple de méthode d’étalonnage de la température d’essai et de détermination du gradient de
température est décrit à l’Annexe B.
5.5 Mesurage de la déformation
5.5.1 Généralités
Pour le mesurage en continu de l’accourcissement en fonction de la force appliquée à haute température, il
est admis d’utiliser un extensomètre approprié, à contact ou sans contact. Il est recommandé de mesurer
l’accourcissement sur une longueur aussi grande que possible dans la zone à température contrôlée de
l’éprouvette.
5.5.2 Jauges de déformation
Les jauges de déformation sont utilisées pour la vérification de l’alignement de l’éprouvette à température
ambiante. Elles ne sont pas recommandées pour mesurer l’accourcissement de l’éprouvette durant l’essai à
haute température.
5.5.3 Extensomètre
5.5.3.1 Généralités
L’extensomètre doit permettre l’enregistrement en continu de l’accourcissement à la température d’essai. Il
est préférable d’utiliser un extensomètre ayant la longueur de jauge la plus grande possible.
Les extensomètres doivent répondre aux exigences de la classe 1 ou d’une classe inférieure (classe 0,5)
conformément à l’ISO 9513. Des exemples d’extensomètres d’usage courant sont décrits en 5.5.3.2
et en 5.5.3.3.
5.5.3.2 Extensomètre mécanique
Si un extensomètre mécanique est utilisé, la longueur de jauge doit correspondre à la distance longitudinale
initiale entre les deux points de contact des tiges de l’extensomètre avec l’éprouvette.
Les tiges de l’extensomètre peuvent être exposées à des températures supérieures à la température de
l’éprouvette. L’exactitude de la mesure de la déformation ne doit pas être affectée par des modifications de la
structure du matériau des tiges dues à la température et/ou à l’environnement. Le matériau utilisé pour les
tiges doit être compatible avec le matériau de l’éprouvette.
Les forces de contact d’un extensomètre ne doivent pas entraîner de flexion supérieure à celle autorisée en 5.2.
Il convient de veiller à corriger les variations de l’étalonnage de l’extensomètre qui pourraient résulter du
fonctionnement de l’appareil dans des conditions différentes de celles de l’étalonnage. La vérification peut
s’effectuer en mesurant le module de compression sur une éprouvette constituée d’un matériau bien connu.
Il convient de régler la pression des tiges sur l’éprouvette au minimum nécessaire pour éviter qu’elles ne
glissent.
5.5.3.3 Extensomètre électro-optique
Les mesurages électro-optiques en transmission nécessitent la présence de repères de référence
sur l’éprouvette. Des tiges ou des balises doivent, à cet effet, être fixées à la surface de l’éprouvette,
perpendiculairement à son axe. La longueur de jauge doit correspondre à la distance entre les deux repères
de référence. Le matériau utilisé pour les repères (et éventuellement la colle) doit être compatible avec le
matériau de l’éprouvette et avec la température d’essai et ne doit pas modifier le champ de contrainte de
l’éprouvette.
NOTE 1 L’utilisation de balises intégrées à la géométrie de l’éprouvette n’est pas recommandée du fait des
concentrations de contrainte induites par ces singularités.
NOTE 2 L’utilisation d’un extensomètre électro-optique ne convient pas s’il n’est pas possible de distinguer la
couleur des repères de référence de celle de l’éprouvette.
5.5.3.4 Corrélation d’images numériques
La méthode par corrélation d’images numériques (CIN) peut être utilisée pour les mesures du champ de
déformation sans contact. Pour améliorer l’exactitude de mesure, les dimensions de la fenêtre du four peuvent
être réduites au minimum et il est admis d’utiliser un filtre optique pour obtenir des motifs aléatoires à haut
[2]
contraste en présence de températures élevées .
NOTE La création d’une moucheture ou d’un mouchetis utilisable à haute température est un défi technique
majeur, peu ou pas documenté à ce jour.

La courbe contrainte-déformation des composites à matrice céramique peut être déterminée, pour les essais
de compression suivant un axe principal de renfort ou hors axe, en utilisant la technique CIN; elle peut être
déterminée également pour les essais de traction sur des composites à matrice céramique SiC/SiC jusqu’à
[2]
une température de 1 316 °C .
La méthode de détermination des champs de déformation et les données d’étalonnage doivent être jointes au
rapport d’essai.
5.6 Dispositifs de mesure des températures
Pour la mesure des températures, des thermocouples conformes à l’IEC 60584-1 doivent être utilisés; si des
thermocouples non conformes à l’IEC 60584-1 ou des pyromètres sont utilisés, les données d’étalonnage
doivent être jointes au rapport d’essai.
5.7 Système d’enregistrement des données
Un enregistreur étalonné peut être utilisé pour enregistrer les courbes force-accourcissement. Il est
recommandé d’utiliser un système d’enregistrement numérique des données.
[3]
NOTE L’Annexe A de l’ISO 6892-1:2019 fournit des informations plus détaillées.
5.8 Dispositifs de mesurage des dimensions
Les dispositifs utilisés pour le mesurage des dimensions linéaires de l’éprouvette doivent être précis
à 0,01 mm près. Les micromètres doivent être conformes à l’ISO 3611.
6 Éprouvettes
6.1 Généralités
Le choix de la géométrie de l’éprouvette dépend de plusieurs paramètres, tels que:
— la nature du matériau et de la structure de renfort;
— le type de système de chauffe;
— le type de système de mise en charge.
Le volume dans la longueur de jauge doit être représentatif du matériau et la longueur calibrée doit être
définie de façon à éviter toute rupture en flambage. Si le flambage se produit, il peut être nécessaire de
modifier les dimensions de l’éprouvette.
Un volume d’éprouvette d’un minimum de cinq volumes élémentaires représentatifs est recommandé. Dans
le cas de conditions de mise en charge hors axe, les résultats peuvent dépendre de l’aire de section des
éprouvettes en raison d’un effet d’échelle.
Deux types d’éprouvettes peuvent être distingués:
— les éprouvettes telles que fabriquées, dont seules la longueur et la largeur ont été usinées aux dimensions
spécifiées. Dans ce cas, les deux faces de l’éprouvette peuvent présenter des surfaces irrégulières;
— les éprouvettes usinées, dont la longueur, la largeur et les deux faces ont été obtenues par usinage et qui
présentent des surfaces usinées régulières.
La tolérance sur l’épaisseur concerne uniquement les secondes éprouvettes usinées. Pour les premières
éprouvettes (telles que fabriquées), il convient que la différence d’épaisseur entre trois mesurages (au centre
et à chaque extrémité de la longueur calibrée) ne dépasse pas 5 % de la moyenne des trois mesurages.

6.2 Éprouvettes pour essais de compression entre plateaux
Les sections des éprouvettes recommandées peuvent être cylindriques, carrées ou rectangulaires.
Une éprouvette de type 1, couramment utilisée, est représentée à la Figure 1, où d et d représentent
t
respectivement le diamètre, le côté et le côté court des trois géométries d’éprouvette.
Les dimensions recommandées sont données dans le Tableau 1.
Figure 1 — Géométrie de l’éprouvette de type 1
Tableau 1 — Dimensions recommandées des éprouvettes de type 1
Dimensions en millimètres
2D et xD Tolérance
l, longueur calibrée ≥ 15 ±0,5
l , longueur totale ≥ 1,5 l ±0,5
t
d, diamètre de la section circulaire ou longueur du côté pour une section carrée ≥ 8 ±0,2
d , diamètre de la section circulaire, ou longueur du côté pour une section ≥ d+0,8 r ±0,5
t
carrée, au niveau de la base de l’éprouvette
r, rayon de l’épaulement ≥ 10 ≥ 2
Écart de parallélisme des parties usinées 0,05
Écart de perpendicularité des parties usinées 0,05
Écart de concentricité des parties usinées 0,05
Une éprouvette de type 2 est parfois utilisée; elle est représentée à la Figure 2. Ce type d’éprouvette est
principalement utilisé quand l’épaisseur de la pièce n’est pas suffisante pour permettre l’usinage d’une
éprouvette de type 1.
Les dimensions recommandées sont données dans le Tableau 2.
Figure 2 — Géométrie de l’éprouvette de type 2
Tableau 2 — Dimensions recommandées des éprouvettes de type 2
Dimensions en millimètres
1D, 2D et xD Tolérance
l, longueur calibrée ≥ 10 ±0,5
d, diamètre de la section circulaire ou longueur du côté pour une ≥ 10 ±0,2
section carrée
Écart de parallélisme des parties usinées 0,05
Écart de perpendicularité des parties usinées 0,05
6.3 Éprouvettes utilisées avec des mors
Pour ces types d’éprouvettes, la longueur totale l dépend du four et du système de prise en mors.
t
Une éprouvette de type 3 est représentée à la Figure 3. Ce type d’éprouvette est recommandé en cas
de flambage de l’éprouvette du Tableau 3. Avec ce type d’éprouvette, il est très difficile de mesurer la
déformation.
Les dimensions recommandées sont données dans les Tableaux 3 et 4.
Figure 3 — Géométrie de l’éprouvette de type 3

Tableau 3 — Dimensions recommandées des éprouvettes de type 3
Dimensions en millimètres
2D et xD Tolérance
l, longueur calibrée ≥ 15 ±0,5
h, épaisseur ≥ 2 ±0,2
b , largeur dans la longueur calibrée ≥ 8 ±0,2
b , largeur b = αb avec α = 1,2 à 2 ±0,2
2 2 1
r, rayon de l’épaulement ≥ 30 ±2
Écart de parallélisme des parties usinées 0,05
Tableau 4 — Autres dimensions recommandées pour les éprouvettes de type 3
Dimensions en millimètres
2D et xD Tolérance
l, longueur calibrée ≤ 15 ±0,5
h, épaisseur ≥ 1 ±0,2
b , largeur dans la longueur calibrée ≥ 8 ±0,2
b , largeur b = αb avec α = 1,2 à 2 ±0,2
2 2 1
r, rayon de l’épaulement ≥ 30 ±2
Écart de parallélisme des parties usinées 0,05
Une éprouvette de type 4 est parfois utilisée; elle est représentée à la Figure 4. Lorsqu’elle est utilisée avec
des mors froids, cette éprouvette multisection permet la rupture dans la zone à température contrôlée.
Les dimensions recommandées sont données dans le Tableau 5.
Figure 4 — Géométrie de l’éprouvette de type 4

Tableau 5 — Dimensions recommandées des éprouvettes de type 4
Dimensions en millimètres
2D et xD Tolérance
l, longueur calibrée ≥ 15 ±0,2
h, épaisseur 3 ±0,2
b , largeur dans la longueur calibrée 8 à 20 ±0,2
b , largeur b = αb avec α = 1,2 à 2 ±0,2
2 2 1
b , largeur b = βb avec β = 1,2 à 2 ±0,2
3 3 2
r, rayon de l’épaulement ≥ 30 ±2
Écart de parallélisme des parties usinées 0,05
Une éprouvette de type 5 est parfois utilisée; elle est représentée à la Figure 5. Cette éprouvette est facile
à usiner et elle permet principalement la détermination du module, car la rupture peut ne pas se produire
dans la zone à température contrôlée; il convient de ne pas l’utiliser pour des mesures de résistance.
Les dimensions recommandées sont données dans le Tableau 6.
Figure 5 — Géométrie de l’éprouvette de type 5
Tableau 6 — Dimensions recommandées des éprouvettes de type 5
Dimensions en millimètres
1D, 2D et xD Tolérance
h, épaisseur ≥ 2 ±0,2
b, largeur 8 à 20 ±0,2
Écart de parallélisme des parties usinées 0,05
7 Préparation des éprouvettes
7.1 Usinage et préparation
Lors du prélèvement des éprouvettes, il faut veiller à ce que l’axe des éprouvettes coïncide avec la direction
voulue de mise en charge des fibres. Pour les essais hors axe, il doit être pris soin de déterminer l’angle entre
le renfort principal et l’axe de mise en charge.
Il est recommandé d’utiliser des méthodes d’usinage qui évitent d’endommager le matériau. Il convient
d’assurer la traçabilité des paramètres d’usinage.

Les surfaces découpées des éprouvettes obtenues par usinage d’une plaque protégée contre l’oxydation ne
sont pas protégées. Il convient de protéger ces surfaces pour prévenir une éventuelle oxydation au contact
de l’air durant l’essai.
Lorsqu’un système de mors froids est utilisé, la surface de la partie de l’éprouvette qui se trouve à la
température intermédiaire entre la température d’essai et la température des mors peut nécessiter une
protection anti-oxydation appropriée.
7.2 Nombre d’éprouvettes
Au moins trois résultats d’essai valides, tels que spécifiés en 8.4, sont recommandés pour chaque condition.
Si une évaluation statistique des résultats d’essai est requise, il convient de choisir le nombre d’éprouvettes
en accord avec les méthodes statistiques acceptées et les lignes directrices appropriées.
8 Modes opératoires d’essai
8.1 Configuration d’essai: considérations relatives à la température
8.1.1 Généralités
Les déterminations suivantes doivent être réalisées dans des conditions représentatives des essais,
et doivent être répétées à chaque fois qu’il y a un changement, par exemple, de matériau, de géométrie
d’éprouvette, de configuration de prise de mors. Un temps suffisant pour la stabilisation de la température
doit être laissé lors de ces déterminations.
8.1.2 Zone à température contrôlée
Avant tout essai, le gradient de température dans la longueur calibrée à l’intérieur du four doit être établi
sur toute la plage de température considérée afin de définir la zone à température contrôlée. Cela doit
être réalisé si possible à la température d’essai (notamment à très haute température), en mesurant la
température de l’éprouvette en au moins trois points de la longueur de jauge, qui doivent correspondre aux
points de référence de l’extensomètre et au point milieu et à au moins deux autres points en dehors de la
longueur de jauge.
NOTE 1 Un exemple d’éprouvette de cartographie thermique est décrit à la Figure B.1.
NOTE 2 La zone à température contrôlée est définie conformément à 3.4.
Les températures doivent être mesurées conformément à 5.6. Si des thermocouples sont utilisés pour
mesurer la température en différents points de l’éprouvette, ils doivent être insérés (et scellés si nécessaire)
dans une éprouvette témoin à une profondeur approximativement égale à la moitié de la dimension de
l’éprouvette dans la direction de l’insertion.
8.1.3 Étalonnage en température
Pendant une série d’essais, la température d’essai peut être déterminée soit directement par mesurage sur
l’éprouvette elle-même, soit indirectement à partir de la température indiquée par le dispositif de régulation
de la température.
Dans ce dernier cas, un étalonnage sera nécessaire. La relation entre température de régulation et
température de l’éprouvette au centre de la longueur de jauge doit être établie préalablement sur une
éprouvette témoin sur toute la plage de température considérée.
NOTE La relation entre la température indiquée par le système de régulation et la température d’essai est
généralement établie en même temps que la zone à température contrôlée.

8.2 Configuration d’essai: autres considérations
8.2.1 Vitesse de déplacement
Une vitesse de déplacement permettant d’obtenir la rupture de l’éprouvette en moins d’une minute doit
être utilisée. La vitesse de déplacement et le mode de mise en charge doivent être consignés. Si le matériau
à soumettre à essai est sensible au fluage à la température d’essai, la vitesse de déplacement doit être
notablement augmentée, en évitant toutefois une charge de choc.
8.2.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes
L’aire de section est déterminée au centre de l’éprouvette et
...