ISO 4664-2:2006

NORME ISO
INTERNATIONALE 4664-2
Première édition
2006-10-01
Caoutchouc vulcanisé
ou thermoplastique — Détermination
des propriétés dynamiques —
Partie 2:
Méthodes du pendule de torsion à basses
fréquences
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of dynamic
properties —
Part 2: Torsion pendulum methods at low frequencies

Numéro de référence
©
ISO 2006
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Principe. 1
5 Appareillage . 2
5.1 Support d'éprouvette. 2
5.2 Corps d'inertie. 2
5.3 Pendule de torsion. 2
5.4 Chambre d'essai thermorégulée . 6
5.5 Dispositifs de mesurage des dimensions de l'éprouvette . 6
6 Éprouvettes . 6
6.1 Dimensions. 6
6.2 Préparation . 6
6.3 Nombre . 6
6.4 Conditionnement . 6
7 Déformation, fréquence et température d'essai . 7
7.1 Déformation. 7
7.2 Fréquence. 7
7.3 Température . 7
8 Mode opératoire . 7
8.1 Mesurage des dimensions de l'éprouvette . 7
8.2 Conditionnement mécanique de l'éprouvette. 8
8.3 Montage de l'éprouvette. 8
8.4 Mesurage de la longueur libre de l'éprouvette . 8
8.5 Température de conditionnement de l'éprouvette . 8
8.6 Essai. 8
9 Expression des résultats . 9
9.1 Symboles . 9
9.2 Calculs du module de cisaillement élastique (module en phase) . 9
9.3 Calcul de l'amortissement mécanique .10
10 Rapport d'essai . 11
Bibliographie . 12

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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 4664-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base
d'élastomères, sous-comité SC 2, Essais et analyses.
Elle annule et remplace l'ISO 4663:1986, dont elle constitue une révision technique.
L'ISO 4664 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Caoutchouc vulcanisé ou
thermoplastique — Détermination des propriétés dynamiques:
— Partie 1: Lignes directrices
— Partie 2: Méthodes du pendule de torsion à basses fréquences

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NORME INTERNATIONALE ISO 4664-2:2006(F)

Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination
des propriétés dynamiques —
Partie 2:
Méthodes du pendule de torsion à basses fréquences
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur de la présente partie de l'ISO 4664 connaisse bien les
pratiques courantes de laboratoire. La présente partie de l'ISO 4664 n'a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur de la
présente norme d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité, et de
s'assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 4664 spécifie des méthodes utilisant un pendule de torsion pour déterminer les
propriétés dynamiques en cisaillement, c'est-à-dire le module de cisaillement et l'amortissement mécanique,
des caoutchoucs vulcanisés ou thermoplastiques, sur une large plage de températures et à basses
−4
fréquences de l'ordre de 0,1 Hz à 10 Hz, et sous déformation relativement basse, inférieure à 5 × 10 .
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 4664-1, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des propriétés dynamiques —
Partie 1: Lignes directrices
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d'essais physiques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 4664-1 s'appliquent.
4 Principe
Cet essai est avant tout destiné à déterminer la température à laquelle l'éprouvette présente, dans ses
propriétés viscoélastiques, des transitions que l'on observe en traçant les valeurs du module et de
l'amortissement en fonction de la température. Ces méthodes ne sont pas particulièrement précises pour
déterminer les valeurs absolues du module.
Une éprouvette en forme de bande, de section transversale uniforme, constitue la partie élastique du pendule
de torsion. L'éprouvette est serrée aux deux extrémités. Une bride de serrage est fixée sur un cadre rigide,
tandis que l'autre bride est solidaire d'une masse d'inertie appropriée, par exemple un volant.
Trois méthodes d'utilisation du pendule de torsion sont spécifiées:
⎯ méthode A, dans laquelle la masse du corps d'inertie est supportée par l'éprouvette, le pendule étant mis
en oscillation libre amortie;
⎯ méthode B, dans laquelle la masse du corps d'inertie est supportée par un fil fin de suspension, le
pendule étant mis en oscillation libre amortie;
⎯ méthode C, qui est similaire à la méthode B, excepté que les oscillations sont entretenues à amplitude
constante par un apport d'énergie.
5 Appareillage
5.1 Support d'éprouvette
L'éprouvette doit être maintenue par des brides de serrage, dont l'une est fixée et l'autre attachée au corps
d'inertie. La longueur de l'éprouvette entre les brides de serrage doit être comprise entre 30 mm et 100 mm,
50 mm étant la longueur recommandée. Des dispositions doivent être prises pour que le mesurage de la
longueur comprise entre les brides de serrage soit effectué à 0,5 mm près.
Pour obtenir une température constante sur toute la longueur des éprouvettes, les parties de la bride de
serrage dépassant de la chambre d'essai thermorégulée (5.4) doivent être en un matériau de faible
conductivité thermique.
Des précautions doivent être prises afin de s'assurer que l'éprouvette a la possibilité de s'étirer ou de se
rétracter librement suivant les variations de la température sans qu'il y ait changement de la contrainte ou de
la tension initiale.
5.2 Corps d'inertie
Le corps d'inertie peut être un disque ou une tige symétrique supportée symétriquement avec un moment
d'inertie tel que la fréquence d'oscillation du pendule et de l'éprouvette soit comprise entre 0,1 Hz et 10 Hz à
température normale de laboratoire. Dans le cas de la méthode A, la masse du corps d'inertie est limitée par
. 2
la contrainte longitudinale (voir 5.3.1). Le moment d'inertie d'un disque ou d'une tige d'environ 30 kg mm s'est
avéré acceptable.
Des dispositifs doivent être attachés au corps d'inertie pour permettre d'imprimer une torsion au pendule,
mettant ainsi le système en mouvement d'oscillation. De faibles angles de déformation doivent être utilisés, de
−4
manière que la contrainte de cisaillement dans le caoutchouc soit inférieure à 5 × 10 .
Des dispositifs doivent être prévus pour mesurer la fréquence d'oscillation à ± 1 % près dans la zone
d'élasticité du caoutchouc. Dans la zone de transition, une exactitude de ± 5 % est autorisée.
5.3 Pendule de torsion
5.3.1 Méthode A
Le corps d'inertie doit être suspendu librement sous l'éprouvette comme représenté à la Figure 1. La masse
du corps d'inertie doit être telle que la contrainte longitudinale dans l'éprouvette soit inférieure à 30 kPa.
La méthode de mesurage doit permettre de déterminer les amplitudes de déformation à ± 1 %. Si des
enregistreurs sont utilisés, la bande d'enregistrement doit se dérouler à une vitesse connue à ± 1 % près,
avec une linéarité précise à ± 1 %.
NOTE Si un système à lampe et à miroir est utilisé pour mesurer l'amplitude, une distance d'au moins 2 m entre le
miroir et l'échelle est nécessaire pour atteindre l'exactitude requise.
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Légende
1 bride supérieure 4 fixations rigides 7 corps d'inertie
2 éprouvette 5 lampe 8 chambre thermorégulée
3 bride inférieure 6 miroir 9 échelle ou enregistreur
Figure 1 — Appareil à oscillation libre non compensée
avec le corps d'inertie suspendu sous l'éprouvette

5.3.2 Méthode B
Le pendule de torsion doit être construit selon les principes indiqués à la Figure 2. Le corps d'inertie doit être
supporté par en haut, par un fil fin et l'éprouvette doit être attachée en dessous. La longueur et le diamètre du
fil doivent être choisis de façon que le couple de rappel du fil de suspension ne soit pas supérieur à 25 % de
celui de l'éprouvette plus la suspension.
Le système de mesurage doit être conforme à celui spécifié pour la méthode A.

Légende
1 bride supérieure 4 fixations rigides 7 contre-poids 10 échelle ou enregistreur
2 éprouvette 5 corps d'inertie 8 fil de torsion 11 chambre thermorégulée
3 bride inférieure 6 lampe 9 miroir
Figure 2 — Appareil à oscillation libre non compensée avec le corps d'inertie
contrebalancé suspendu au-dessus de l'éprouvette
5.3.3 Méthode C
Le pendule de torsion pour cette méthode à résonan
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