ISO 15654:2004
(Main)Fatigue test method for transmission precision roller chains
Fatigue test method for transmission precision roller chains
ISO 15654:2004 specifies an axial force fatigue test method for transmission roller chains, the tests being of the fluctuating tension type, carried out at room temperature in air, with the force applied along the longitudinal axis of the chain. It also specifies procedures for statistically analyzing the test results and gives formats and elements for presenting the results of fatigue tests and analyses.
Méthode d'essai de fatigue pour chaînes de transmission de précision à rouleaux
L'ISO 15654:2004 spécifie une méthode d'essai de fatigue uniaxial pour des chaînes de transmission à rouleaux, les essais étant réalisés à température ambiante avec l'effort appliqué selon un cycle sinusoïdal dans le sens longitudinal de la chaîne. Elle spécifie également les méthodes d'analyse statistique des résultats d'essai et donne les formes et les éléments de présentation des résultats des essais de fatigue et de leur analyse.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15654
First edition
2004-05-01
Fatigue test method for transmission
precision roller chains
Méthode d'essai de fatigue pour chaînes de transmission de précision à
rouleaux
Reference number
ISO 15654:2004(E)
©
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2004
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Symbols . 2
4 Principle . 3
5 Apparatus. 3
5.1 Testing machine. 3
5.2 Test fixtures. 4
6 Test specimens . 4
7 Test procedure . 4
7.1 Test forces . 4
7.2 Conformity test. 6
7.3 Staircase test. 7
8 Staircase test data analysis . 8
8.1 Data. 8
8.2 Plotting staircase data. 8
8.3 Statistical calculations . 9
9 Report of test results . 9
9.1 Test chain information. 9
9.2 Test equipment and procedures . 9
9.3 Test results for conformity and staircase tests. 10
Annex A (informative) Survival test with abridged Probit analysis. 11
Annex B (informative) Combined test method . 15
Annex C (informative) Justification for adding one step to fatigue limit in staircase analysis. 21
Annex D (informative) Adding an additional “phantom” point at the end of staircase test . 24
Annex E (informative) Reporting fatigue test results. 25
Annex F (informative) Establishing chain application fatigue ratings. 32
6 7
Annex G (informative) Extrapolating fatigue strength from 3 ×××× 10 cycles to 10 cycles. 38
Annex H (informative) Finite life testing and data analysis. 42
Bibliography . 47
© ISO 2004 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15654 was prepared by Technical Committee ISO/TC 100, Chains and chain wheels for power
transmission and conveyors.
iv © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15654:2004(E)
Fatigue test method for transmission precision roller chains
1 Scope
This International Standard specifies an axial force fatigue test method for transmission roller chains, the tests
being of the fluctuating tension type, carried out at room temperature in air, with the force applied along the
longitudinal axis of the chain. It also specifies procedures for statistically analyzing the test results and gives
formats and elements for presenting the results of fatigue tests and analyses.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 606, Short-pitch transmission precision roller and bush chains, attachments and associated chain
sprockets
ISO 10190, Motor cycle chains — Characteristics and test methods
© ISO 2004 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
3 Symbols
See Table 1 and Figure 1.
Table 1 — Symbols
Symbol Description Unit
d
Step size — interval between adjacent force levels in a staircase test [see Equation (5)] N
F Maximum force — maximum value of force in the cycle N
max
F Minimum force — minimum value of force in the cycle N
min
F Mean force — half the sum of the maximum and minimum forces in the force cycle [see Equation (1)] N
m
F
Force amplitude — half the difference between the maximum force and minimum force [see Equation (2)] N
a
F Mean fatigue strength — test force, corrected to zero minimum force, at which there is a 50 % probability N
b
of failure at endurance [see Equation (6)]
F Fatigue limit — test force, corrected to zero minimum force, at which there is a calculated 0,135 % N
d
7
probability of failure at 10 force cycles — approximates the force below which a chain may endure an
indefinite number of force cycles [see Equation (8)]
F Test force — maximum force, corrected to zero minimum force, at which a test is run [see Equation (3)] N
t
F Minimum UTS — minimum tensile strength of chain as specified in ISO 606 or ISO 10190 N
u
N Number of cycles, at a given alternating force, applied to a specimen chain at a particular time in the test —
N Endurance — predetermined number of cycles at which a test will be discontinued without failure of the
e
—
specimen chain
n Number of test data points included in the analysis —
p Chain pitch mm
S Standard deviation of the staircase test data [see Equation (7)] N
2 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
FF+
max min
F = (1)
m
2
FF−
max min
F = (2)
a
2
Key
F force
t time
a
1 cycle.
Figure 1 — Typical force cycle
4 Principle
Tests are made on transmission chains to determine fatigue properties of chain plates such as those shown
on a F–N diagram or to verify conformance to dynamic strength requirements in ISO 606 and ISO 10190.
5 Apparatus
5.1 Testing machine
The size of the testing machine shall be selected so that the maximum force on the test specimen is W 10 %
of the maximum capacity of the machine. Tests shall be conducted on a machine capable of applying a
sinusoidal fluctuating force to the test specimen in axial tension.
The test frequency shall be chosen so as not to induce a damaging temperature increase in the test specimen.
The machine shall be calibrated periodically in order to maintain suitable accuracy and should be calibrated to
within ± 2 % of its maximum capacity. A force-monitoring system could be mounted in series with the test
specimen to ensure that the force cycle is maintained throughout the test.
© ISO 2004 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
The testing machine shall also have
a) a counter to record the number of force cycles,
b) a device to stop the machine when the chain fails, and
c) a device to prevent the machine from restarting after an emergency stop due to power failure, etc.
5.2 Test fixtures
The test fixtures shall be capable of transmitting an axial force to the test piece without inducing a subsidiary
force caused by the fixtures. Universal type fixtures shall be used for fatigue testing of transmission chains.
The universal fixtures shall be designed according to the chain dimensions specified in the separate standards.
Examples of the structure of the fixtures are shown in Figure 2.
Universal fixtures shall permit free movement on both sides of the chain centreline in both the normal plane of
articulation and in the transverse plane. The hole in the fixture shall be a size equal to the bush hole diameter
of the chain under test.
NOTE The test specimens all illustrate five free pitches.
When testing chain on sheaves, the chain shall be restrained from moving around the sheaves to ensure that
only specific pitches of the chain are tested.
6 Test specimens
6.1 At least five free pitches of chain shall be used as a fatigue test specimen, except for chain pitch over
50,8 mm where a minimum of three free pitches are acceptable.
Free pitches are those chain pitches that do not contact the fixtures.
6.2 The test specimens shall be unused, undamaged chains on which all phases of manufacture have been
completed. The final lubricant type is discretionary.
7 Test procedure
7.1 Test forces
7.1.1 Minimum force
The minimum force for the test shall be at least 1 % but not more than 5 % of the minimum tensile strength
given for the subject chain in ISO 606 or ISO 10190.
7.1.2 Maximum force
The maximum force for the test shall be determined in accordance with 7.2 for a conformity test or in
accordance with 7.3 for a staircase test.
4 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Figure 2 — Examples of test specimens mounted in universal fixtures
7.1.3 Test force
For analyses of fatigue test data, maximum forces shall be corrected to zero minimum force. A test force is
obtained by correcting the maximum force to zero minimum force by means of the Johnson–Goodman
method [Equation (3)]. The Johnson–Goodman relationship is illustrated by Figure 3, where F is 0,05 × F ,
min u
and F is 0,3 × F , and the resulting F is 0,263 2 × F .
max u t u
FF()− F
umax min
F = (3)
t
FF−
umin
© ISO 2004 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Key
X minimum force, % of F
u
Y maximum force, % of F
u
Figure 3 — Johnson–Goodman diagram
7.1.4 Force application
A longitudinal tensile force shall be applied, sinusoidally varying between the minimum test force determined
according to 7.1.1 and the maximum test force determined according to 7.1.2. The test shall continue to
endurance or until the specimen fails, whichever is sooner.
7.2 Conformity test
7.2.1 Purpose
The purpose of this test is to determine whether or not a chain meets the dynamic strength requirements
given for it in ISO 606 or ISO 10190.
7.2.2 Endurance
6
Endurance shall be 3 × 10 cycles.
7.2.3 Minimum test force
The minimum force for the test shall be set in accordance with 7.1.1.
6 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
7.2.4 Maximum test force
The maximum test force shall be determined using Equation (4):
FF + F F -F
( )
tu min u t
F = (4)
max
F
u
7.2.5 Number of tests
Three specimens shall be tested.
7.2.6 Acceptance
All specimens shall survive to endurance without failure.
7.3 Staircase test
7.3.1 Purpose
The purpose of this test is to determine the fatigue limit of the subject chain.
7.3.2 Description
For the purposes of this International Standard, a staircase test is one in which specimens are tested
sequentially at predetermined, equally spaced, force levels. The first specimen is tested at a force level
slightly greater than the estimated mean fatigue strength of the chain. If the first specimen runs to endurance
(runs-out), the next specimen is tested at the next higher predetermined force level. If the first specimen fails
before endurance, the next specimen is tested at the next lower predetermined force level. Force levels for
subsequent tests are determined in a like manner, and the testing continues until the required number of tests
are completed.
7.3.3 Endurance
7
Endurance shall be 10 cycles when testing for fatigue limit.
7.3.4 Rules for conducting a staircase test
The test shall begin with a response reversal, then a run-out followed by a failure, or a failure followed by a
run-out.
The test shall have at least ten data points to determine the mean with 95 % confidence and six data points to
determine the mean with 90 % confidence. It shall have the minimum number of data points in accordance
with Table 2 to detect a difference in the mean of approximately one-half step size.
Table 2 — Required sample sizes
Confidence 3-step staircase 4-step staircase 5-step staircase
90 % 6 11 16
95 % 10 15 20
The highest force level in a staircase shall contain only failures.
The lowest force level in a staircase shall contain only run-outs.
Intermediate force levels in a staircase shall contain both failures and run-outs.
© ISO 2004 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
7.3.5 Determining step size
7.3.5.1 Using survival test with Probit analysis
See Annex A. The step size shall be determined in accordance with A.5.
7.3.5.2 Using combined test method (CTM)
See Annex B. The step size shall be determined in accordance with B.3.4.3 [see Equation (B.10)].
7.3.5.3 Using empirical method
Extensive testing has shown that reliable results can be obtained when the step size, expressed in newtons
(N), is set according to Equation (5):
1,5
dp≈ 14 (5)
8 Staircase test data analysis
8.1 Data
The data for a staircase test analysis shall be gathered in accordance with 7.3.
An additional test point at the end of a staircase test can be determined by the rules for conducting a staircase
test (see 7.3). This additional test point, sometimes called a “phantom” point, shall be included in the analysis.
8.2 Plotting staircase data
It is customary to tabulate and plot the data as a staircase test progresses to ensure that the rules for
constructing a staircase are followed. An example of such a data plot (3 levels and 95 % confidence level) is
shown in Table 3.
Table 3 — Staircase data plot — Example
Test force Invalid tests Valid tests
F + 2d
x
t
F + d x x x #
t
F x x o o o
t
o o
F − d
t
o run-out
x failure
# phantom point
8 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
8.3 Statistical calculations
8.3.1 Mean fatigue strength: 0,50 probability of survival
The mean fatigue strength shall be calculated using Equation (6).
n
F
ti
∑
i=1
F = (6)
b
n
where n is the total number of valid tests in the staircase calculations.
8.3.2 Standard deviations
The standard deviations of the staircase data shall be calculated using Equation (7).
0,5
n
2
F
∑ ti
2
i=1
SF=− (7)
b
n
8.3.3 Fatigue limit: 0,99865 probability of survival
The fatigue limit shall be calculated using Equation (8).
F=−FS3+d (8)
db
9 Report of test results
9.1 Test chain information
The originator shall provide to the user
a) the brand name or other identifying name or mark of the test chain,
b) the ISO number or manufacturer’s number and the pitch of the test chain, and
c) the length in free pitches of the test specimens.
9.2 Test equipment and procedures
9.2.1 Test equipment
The originator shall provide to the user
a) the brand name and type of testing machine,
b) the maximum rated capacity of the test machine,
c) the number of machines used if more than one,
d) the method of dynamic force verification and monitoring, and
e) the method of calibration and the most recent date calibrated.
© ISO 2004 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
9.2.2 Test procedures
The originator shall provide to the user
a) the type of test; conformity or staircase,
b) the number of cycles to endurance, and
c) any ambient conditions that could affect the test results.
9.3 Test results for conformity and staircase tests
The originator shall provide a table of test results to the user, which shall include
a) identification of the test specimen,
b) the test sequence, the order in which the specimens were run,
c) the maximum and minimum force for each test,
d) the test force, corrected to zero minimum force, for each test,
e) the force cycling frequency,
f) the number of cycles at which each test was terminated,
g) the reason each test was terminated and, if a failure, the component of the chain that failed,
h) a brief summary of the post-test examination, if any, and
i) the machine used for each test, if more than one machine was used.
For a staircase test, the originator shall also provide the user with
the mean fatigue strength, F , and
b
the minimum fatigue strength, or fatigue limit.
10 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Annex A
(informative)
Survival test with abridged Probit analysis
A.1 Principle
The purpose of this test is determine the mean fatigue limit and its standard deviation. A survival test with
abridged Probit analysis may also be used to determine the step size for future staircase testing of the subject
chain model.
A.2 Description
The survival test is a procedure in which groups of chain specimens are tested at different force levels such
that the central force level contains approximately 50 % failures, the highest force level contains 90 % to 95 %
failures, and the lowest force level contains 5 % to 10 % failures.
The Probit analysis is used to estimate the mean fatigue limit and standard deviation of the tested population.
The step size is then set equal to between 67 % and 150 % of the standard deviation for future staircase
testing of the subject chain model.
A.3 Test procedure
A.3.1 Test specimens
Prepare at least fifty, and preferably a hundred, test specimens in accordance with Clause 6, with all test
specimens from the same production batch.
Provide additional test specimens for preliminary or invalid tests.
A.3.2 Endurance
7
Set endurance at 10 cycles.
A.3.3 Force levels
Use five force levels in the survival test; one giving approximately 50 % failures before endurance (very close
to the mean), two force levels above that, and two below. There may be only four force levels if the mean falls
approximately midway between two force levels.
Ensure that the interval between adjacent force levels is uniform.
The central force level may be selected by means of a brief (five or six tests) staircase test.
A.3.4 Testing
Allocate test specimens to each level according to Table A.1 or Table A.2 in order to make the precision at
each force level comparable. At least five specimens at each level, and fifty specimens in total, are required
for acceptable accuracy.
© ISO 2004 – All rights reserved 11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Table A.1 — Allocation of test specimens for five force levels
Expected run-out Relative group size
%
25 to 75 1,0
15 to 20 or 80 to 85 1,5
10 or 90 2,0
5 or 95 3,0
2 or 98 5,0
Table A.2 — Allocation of test specimens for four force levels
Expected run-out Relative group size
%
20 to 80 1,0
5 to 10 or 90 to 95 2,5
Test each specimen until it fails or reaches endurance.
Central force level: approximately 50 % failures.
Highest force level: at least one run-out.
Lowest force level: at least one failure.
A.4 Analysis procedure
A.4.1 General
A Probit analysis is a complex technique for calculating an optimum line through the survival data points using
a least-squares analysis to weight each data point according to its distance from the optimum line. This
abridged method calculates a regression line through a single survival point on each force level. The abridged
method has proven to be quite adequate for the purposes of this International Standard.
A.4.2 Distributions
Visually check the distributions of survival (cycles to failure) and force by means of a probability plot and
confirm that the distribution of cycles to failure at the central and each higher force level is log-normal and that
of survival across the force levels is normal.
As the Probit analysis assumes normal distributions, if either distribution is obviously not normal (or log-
normal), do not attempt the analysis.
A.4.3 Standard deviation
Estimate the standard deviation of the survival test data, S, which is also the slope of the regression line, using
Equation (A.1).
nXΣ−Y ΣXΣY
L
S = (A.1)
2
2
nXΣ−ΣX
()
L
12 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
where
n is the number of force levels in the test;
L
X is survival, in standard normal transform units, Z;
Y is the test force, in newtons (N).
A.4.4 Mean fatigue limit
Estimate the mean fatigue limit of the survival test data, Y , which is also the Y-intercept (of force with 50 %
0
survival), using Equation (A.2).
Σ+YSΣX
Y = (A.2)
0
n
L
A.5 Step size
Set the step size for subsequent staircase testing at 67 % to 150 % of the standard deviation. The step size
should be set nearly equal to 100 % of the standard deviation.
A.6 Example
A survival test was conducted with specimens of 16A chain tested at six force levels. All failures were
obtained at the highest force level and all run-outs were obtained at the lowest force level. Survival data from
the remaining four force levels are shown in Table A.3.
Table A.3 — Test results
Force level n Failures Run-outs
L
kN
19,45 25 23 2
17,60 10 6 4
15,75 10 4 6
13,90 25 1 24
A table usually is created for the survival test data and preliminary calculations. Table A.4 was created for this
example.
Table A.4 — Survival test data and Probit analysis
2 2
n X Survival Z Force, F X Y (XY)
X Y
L
% kN
25 1 96,00 1,751 13,90 1,751 13,90 3,0660 193,2 24,34
10 4 60,00 0,253 15,75 0,253 15,75 0,0640 248,1 3,98
10 6 40,00 −0,253 17,60 −0,253 17,60 0,0640 309,8 −4,45
25 23 8,00 −1,405 19,45 −1,405 19,45 1,9740 378,3 −27,33
Total 0,346 66,70 5,168 1129,3
−3,46
© ISO 2004 – All rights reserved 13
---------------------- Page: 17 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
From this data, the calculated standard deviation was
4(−−3,46) (0,346× 66,70)
S== 1,796 kN
2
4×−5,168 0,346
and the mean fatigue limit
66,70+×1,796 0,346
( )
Y== 16,83 kN
0
4
The results of this analysis are plotted in Figure A.1.
Key
X survival probability, standard normal transform units, Z
Y force, F, kN
Figure A.1 — Probit analysis
14 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 18 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
Annex B
(informative)
Combined test method
B.1 Purpose
The purpose of this test is to determine the slope of the F–N line and the fatigue limit of a particular chain in a
single test series. The CTM also may be used to determine the step size for future staircase testing of the
subject chain model.
B.2 Description
Numbers of test specimens in the CTM are determined by the different probabilities of survival, R, of the mean
F–N line. The 14 F–N test method for determining R = 90 %, and the 24 F–N test method for determining
R = 95 %, are described here. The 14 F–N test method is a procedure in which eight chain specimens are
tested at four force levels in the finite life range, and five specimens plus one phantom data are tested in a
staircase. The 24 F–N test method is a procedure in which fourteen chain specimens are tested at four force
levels in the finite life range, and nine specimens plus one phantom data are tested in a staircase. The mean
F–N line and the standard deviation of fatigue life are determined by statistical calculation. The standard
deviation of force in a staircase is derived from the standard deviation of fatigue life in a finite life range, and is
the step size for the staircase test.
B.3 Test procedure
B.3.1 Test specimens
Prepare at least 13 test specimens for the 14 F–N test method, or 23 test specimens for the 24 F–N test
method, in accordance with Clause 6, with all test specimens from the same production batch. Provide
additional test specimens for preliminary or invalid tests.
B.3.2 Endurance
7 6
For the staircase portion of the test, set endurance at 10 cycles. If endurance is set between 3 × 10 and
7 7
10 cycles, extrapolate the results to 10 cycles by the method given in Annex G.
B.3.3 Force levels
For the finite life portion of the test, establish four test force levels (F , F , F , and F ) in accordance with
A B C D
B.3.4.1.
For the staircase portion of the test, an initial test force level, F , may be set at the force of two steps plus the
1
6
force where the mean F–N line intersects 10 cycles, with additional test force levels in increments of the step
size.
© ISO 2004 – All rights reserved 15
---------------------- Page: 19 ----------------------
ISO 15654:2004(E)
B.3.4 Testing
B.3.4.1 Preliminary tests
Test one specimen at the lowest force level (F ) in the finite life portion. If the measured fatigue life departs
D
5
significantly from the 5 × 10 cycles, test an additional specimen at an adjusted force level. When the resulting
5
fatigue life is near 5 × 10 cycles, use that force level as (F ). Then test one specimen at the highest force
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15654
Première édition
2004-05-01
Méthode d'essai de fatigue pour chaînes
de transmission de précision à rouleaux
Fatigue test method for transmission precision roller chains
Numéro de référence
ISO 15654:2004(F)
©
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2004
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Symboles. 2
4 Principe. 3
5 Appareillage. 3
5.1 Machine d'essai. 3
5.2 Fixations. 4
6 Éprouvettes. 4
7 Méthode d'essai. 4
7.1 Efforts. 4
7.2 Essai de conformité. 6
7.3 Méthode de l'escalier. 7
8 Analyse des résultats issus d'un essai de l'escalier. 8
8.1 Données. 8
8.2 Enregistrement des données de l'escalier . 8
8.3 Calculs statistiques. 9
9 Expression des résultats. 9
9.1 Informations sur la chaîne testée. 9
9.2 Matériel et méthodes d'essai . 9
9.3 Résultats des essais de conformité et de l'escalier. 10
Annexe A (informative) Essai de survie avec analyse abrégée par la méthode des probits. 11
Annexe B (informative) Méthode d'essai combiné. 15
Annexe C (informative) Justification relative à l'ajout d'un échelon à la limite de fatigue pour une
analyse de l'escalier. 21
Annexe D (informative) Ajout d'un point «fantôme» supplémentaire à la fin d'un essai de l'escalier . 24
Annexe E (informative) Rapport des résultats d'essai de fatigue . 25
Annexe F (informative) Détermination des valeurs caractéristiques de fatigue de chaînes de
transmission en conditions réelles. 32
6 7
Annexe G (informative) Extrapolation de la résistance à la fatigue de 3 ×××× 10 cycles à 10 cycles. 38
Annexe H (informative) Essai à durée de vie finie et analyse des données. 42
Bibliographie . 47
© ISO 2004 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
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 15654 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 100, Chaînes et roues à chaînes pour
transmission d'énergie et convoyeurs.
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 15654:2004(F)
Méthode d'essai de fatigue pour chaînes de transmission de
précision à rouleaux
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode d'essai de fatigue uniaxial pour des chaînes de
transmission à rouleaux, les essais étant réalisés à température ambiante avec l'effort appliqué selon un cycle
sinusoïdal dans le sens longitudinal de la chaîne. Elle spécifie également les méthodes d'analyse statistique
des résultats d'essai et donne les formes et les éléments de présentation des résultats des essais de fatigue
et de leur analyse.
2 Références normatives
Les documents de références 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 606, Chaînes de transmission de précision à rouleaux et à douilles, plaques-attaches et roues dentées
correspondantes
ISO 10190, Chaînes pour motocycles — Caractéristiques et méthodes de contrôle
© ISO 2004 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
3 Symboles
Voir Tableau 1 et Figure 1.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Signification Unités
d
Pas d'échelonnement — intervalle séparant deux niveaux d'effort successifs dans un essai dit de N
l'escalier [voir Équation (5)]
F Effort maximal — valeur maximale de l'effort dans le cycle N
max
F Effort minimal — valeur minimale de l'effort dans le cycle N
min
F Effort moyen — moitié de la somme de l'effort maximal et de l'effort minimal dans le cycle d'effort N
m
[voir Équation (1)]
F Amplitude — moitié de la différence entre l'effort maximal et l'effort minimal [voir Équation (2)] N
a
F Résistance moyenne à la fatigue — effort ramené à un effort minimal nul, pour lequel la N
b
probabilité de rupture est de 50 % à la limite d'endurance [voir Équation (6)]
F Limite de fatigue — effort ramené à un effort minimal nul, pour lequel la probabilité calculée de
N
d
7
rupture après 10 cycles d'effort est de 0,135 %. Cette limite représente l'effort au-dessous
duquel la chaîne peut supporter un nombre indéfini de cycles sans casser [voir Équation (8)]
F Effort d'essai — effort maximal ramené à un effort minimal nul, auquel un essai a été réalisé [voir N
t
Équation (3)]
F
Résistance minimale à la traction — résistance minimale à la traction de la chaîne telle que N
u
spécifiée dans l'ISO 606 ou l'ISO 10190
N Cycles — nombre de cycles, à un effort (alterné) donné, appliqués à un échantillon à un moment —
donné de l'essai
N Limite d'endurance — nombre prédéterminé de cycles au bout duquel un essai sera interrompu —
e
sans qu'il y ait eu rupture de l'échantillon
n Nombre de points pris en compte dans l'analyse —
p Pas d'une chaîne mm
S Écart-type des données dans la méthode de l'escalier [voir Équation (7)] N
2 © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
FF+
max min
F = (1)
m
2
FF−
max min
F = (2)
a
2
Légende
F effort
t temps
a
1 cycle.
Figure 1 — Cycle d'effort type
4 Principe
Des essais sont réalisés sur des chaînes de transmission afin de déterminer le comportement à la fatigue des
plaques tel qu'illustré par un diagramme F-N ou pour vérifier la conformité aux exigences de résistance à la
fatigue de l'ISO 606 et de l'ISO 10190.
5 Appareillage
5.1 Machine d'essai
La machine doit être dimensionnée de manière que l'effort maximal appliqué à l'éprouvette soit W 10 % de la
capacité maximale de la machine. Les essais doivent être réalisés sur une machine en mesure d'appliquer à
l'éprouvette un effort sinusoïdal en tension axiale.
La fréquence d'essai doit être choisie de manière à n'induire aucune augmentation préjudiciable de la
température de l'éprouvette.
© ISO 2004 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
La machine doit être étalonnée périodiquement afin de maintenir la précision appropriée. Il convient
d'étalonner la machine d'essai à ± 2 % de sa capacité maximale. Il est admis de monter un système de
surveillance de l'effort en série avec l'éprouvette afin de s'assurer que le cycle d'effort est maintenu constant
au cours de l'essai.
La machine d'essai doit également être équipée:
a) d'un compteur destiné à enregistrer le nombre de cycles d'effort,
b) d'un dispositif destiné à arrêter la machine à la rupture de la chaîne, et
c) d'un dispositif destiné à éviter le redémarrage de la machine après un arrêt d'urgence en cas de panne
d'alimentation, etc.
5.2 Fixations
Les fixations doivent être en mesure de transmettre un effort axial à l'éprouvette sans induire d'effort parasite.
Des fixations de type universel doivent être utilisées pour les essais de fatigue des chaînes de transmission.
Les fixations universelles doivent être conçues conformément aux dimensions de chaîne spécifiées dans
d'autres normes. Des exemples de fixations sont illustrés à la Figure 2.
Les fixations universelles doivent permettre le libre mouvement des deux côtés de l'axe de la chaîne tant dans
le plan normal au plan d'articulation de la chaîne que dans le plan transversal. Le trou dans la fixation doit être
de dimension égale au diamètre d'alésage de la douille de la chaîne à tester.
NOTE Les éprouvettes illustrent toutes cinq maillons libres.
Lorsqu'une chaîne est soumise à l'essai sur des poulies, il faut empêcher tout déplacement de la chaîne sur la
poulie afin de s'assurer que seuls des maillons spécifiques de la chaîne sont soumis à l'essai.
6 Éprouvettes
6.1 Au moins cinq maillons libres de chaîne doivent être utilisés comme éprouvette pour les essais de
fatigue, sauf pour les chaînes d'un pas supérieur à 50,8 mm pour lesquelles un minimum de trois maillons
libres est admissible.
Les maillons libres sont les maillons de chaîne qui ne sont pas en contact avec les fixations.
6.2 Les éprouvettes doivent être des chaînes neuves, non endommagées et ayant été soumises à
l'ensemble des phases de fabrication. Le choix du type de lubrifiant est libre.
7 Méthode d'essai
7.1 Efforts
7.1.1 Effort minimal
L'effort minimal doit être au moins égal à 1 % mais inférieur à 5 % de la résistance minimale à la traction
spécifiée dans l'ISO 606 ou dans l'ISO 10190 pour la chaîne en question.
7.1.2 Effort maximal
L'effort maximal doit être déterminé selon les procédures décrites en 7.2 pour un essai de conformité et en
7.3 pour un essai de l'escalier.
4 © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
Figure 2 — Exemples d'éprouvettes montées dans des fixations universelles
7.1.3 Effort d'essai
Pour l'analyse des données d'essai de fatigue, les efforts maximaux doivent être ramenés à un effort minimal
nul. Un effort d'essai est obtenu en corrigeant l'effort maximal à l'effort minimal nul au moyen de la méthode
de Johnson-Goodman illustrée par l'Équation (3). La relation de Johnson-Goodman est illustrée sur la
Figure 3, où F = 0,05 × F et F = 0,3 × F et le résultat F est 0,263 2 × F .
min u max u t u
FF()− F
umax min
F = (3)
t
FF−
umin
© ISO 2004 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
Légende
X effort minimal, % de F
u
Y effort maximal, % de F
u
Figure 3 — Diagramme de Johnson-Goodman
7.1.4 Application de l'effort
Un effort de traction longitudinal doit être appliqué, variant selon un cycle sinusoïdal entre l'effort minimal
déterminé selon 7.1.1 et l'effort maximal déterminé selon 7.1.2. L'essai doit être poursuivi jusqu'à la limite
d'endurance ou jusqu'à la rupture de l'éprouvette, selon l'événement survenant en premier.
7.2 Essai de conformité
7.2.1 Objet
Un essai de conformité sert à déterminer si une chaîne satisfait aux exigences de résistance à la fatigue
spécifiées dans l'ISO 606 ou l'ISO 10190.
7.2.2 Limite d'endurance
6
La limite d'endurance doit être de 3 × 10 cycles.
7.2.3 Effort minimal
L'effort minimal pour l'essai doit être déterminé conformément à 7.1.1.
6 © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
7.2.4 Effort maximal
L'effort maximal doit être déterminé à l'aide de l'Équation (4):
FF+−F F F
( )
tu min u t
F = (4)
max
F
u
7.2.5 Nombre d'essai
Trois éprouvettes doivent être testées.
7.2.6 Acceptation
Toutes les éprouvettes doivent résister sans se rompre jusqu'à la limite d'endurance.
7.3 Méthode de l'escalier
7.3.1 Objet
Un essai de l'escalier sert à déterminer la limite de fatigue d'une chaîne.
7.3.2 Description
Dans la présente Norme internationale, l'essai de l'escalier est un essai au cours duquel les éprouvettes sont
soumises à des niveaux d'effort prédéterminés, espacés selon un échelonnement régulier. La première
éprouvette est soumise à un niveau d'effort légèrement supérieur à la résistance à la fatigue moyenne
estimée de la chaîne. Si la première éprouvette résiste jusqu'à la limite d'endurance (non-rupture),
l'éprouvette suivante est soumise à un niveau d'effort immédiatement supérieur. Si la première éprouvette se
rompt avant d'atteindre la limite d'endurance, l'éprouvette suivante est soumise à l'essai au niveau d'effort
immédiatement inférieur. Les niveaux d'effort des essais ultérieurs sont déterminés de la même manière et
les essais sont poursuivis jusqu'à réalisation complète du nombre exigé d'essais.
7.3.3 Limite d'endurance
7
La limite d'endurance doit être de 10 cycles lors des essais de détermination de la limite de fatigue.
7.3.4 Règles de réalisation d'un essai de l'escalier
Tout essai réalisé selon la méthode de l'escalier doit commencer par une alternance de résultat — une non-
rupture suivie d'une rupture ou une rupture suivie d'une non-rupture.
L'essai de l'escalier doit comprendre dix points au minimum pour déterminer la moyenne avec une confiance
de 95 % et six points pour la déterminer avec une confiance de 90 %. Pour détecter une variation d'environ un
demi-pas dans la valeur moyenne, l'essai selon la méthode de l'escalier doit comprendre un nombre minimum
d'échantillons, indiqué dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Effectifs d'échantillons requis
Confiance Escalier à 3 échelons Escalier à 4 échelons Escalier à 5 échelons
90 % 6 11 16
95 % 10 15 20
© ISO 2004 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
Le niveau d'effort le plus élevé d'un escalier ne doit comprendre que des ruptures.
Le niveau d'effort le plus faible d'un escalier ne doit comprendre que des non-ruptures.
Les niveaux d'effort intermédiaires d'un escalier doivent comprendre des ruptures et des non-ruptures.
7.3.5 Détermination du pas d'échelonnement
7.3.5.1 Utilisation de l'essai de survie avec analyse par la méthode des probits
Voir l'Annexe A. Le pas d'échelonnement doit être déterminé conformément à A.5.
7.3.5.2 Utilisation de la méthode d'essai combiné
Voir l'Annexe B. Le pas d'échelonnement doit être déterminé conformément à B.3.4.3 [voir Équation (B.10)].
7.3.5.3 Utilisation de la méthode empirique
Des essais approfondis ont démontré qu'il est possible d'obtenir des résultats fiables lorsque le pas
d'échelonnement, exprimé en newtons (N), est déterminé conformément à l'Équation (5).
1,5
dp≈ 14 (5)
8 Analyse des résultats issus d'un essai de l'escalier
8.1 Données
Les données destinées à une analyse d'un essai de l'escalier doivent être recueillies conformément à 7.3
Il est possible de déterminer un point d'essai supplémentaire à la fin d'un essai de l'escalier en appliquant les
règles de réalisation (voir 7.3) de l'essai. Ce point d'essai supplémentaire, parfois appelé point «fantôme»,
doit être inclus dans l'analyse.
8.2 Enregistrement des données de l'escalier
Les données sont généralement reportées dans un tableau et tracées sur un diagramme au fur et à mesure
de l'avancement de l'essai afin de s'assurer que les règles d'élaboration d'un escalier sont appliquées. Le
Tableau 3 illustre un exemple de ce type de présentation des données (trois niveaux d'effort et un niveau de
confiance de 95 %).
Tableau 3 — Report de données de l'escalier — Exemple
Effort d'essai Essais Essais valides
non valides
F + 2d x
t
F + d x x x #
t
F x x o o o
t
F − d o o
t
o non-rupture
x rupture
# point fantôme
8 © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
8.3 Calculs statistiques
8.3.1 Résistance moyenne à la fatigue: probabilité de survie de 0,50
La résistance moyenne à la fatigue doit être calculée à l'aide de l'Équation (6).
n
F
ti
∑
i=1
F = (6)
b
n
où n est le nombre total d'essais valides dans les calculs de l'escalier.
8.3.2 Écarts-types
Les écarts-types des données de l'escalier doivent être calculés à l'aide de l'Équation (7).
0,5
n
2
F
∑ ti
2
i=1
SF=− (7)
b
n
8.3.3 Limite de fatigue: probabilité de survie de 0,998 65
La limite de fatigue doit être calculée à l'aide de l'Équation (8).
F=−FS3+d (8)
db
9 Expression des résultats
9.1 Informations sur la chaîne testée
L'auteur doit spécifier à l'utilisateur
a) la marque commerciale, un autre nom ou la marque d'identification de la chaîne testée,
b) le numéro ISO ou le numéro du fabricant ainsi que le pas de la chaîne testée, et
c) la longueur, en nombre de maillons libres, des éprouvettes.
9.2 Matériel et méthodes d'essai
9.2.1 Matériel d'essai
L'auteur doit spécifier à l'utilisateur
a) la marque commerciale et le type de la machine d'essai,
b) la capacité maximale de la machine d'essai,
c) le nombre de machines, lorsque plusieurs machines sont utilisées,
d) la méthode de vérification et de surveillance de l'effort dynamique, et
e) la méthode d'étalonnage et la date du dernier étalonnage.
© ISO 2004 – Tous droits réservés 9
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
9.2.2 Méthode d'essai
L'auteur doit spécifier à l'utilisateur
a) le type d'essai de conformité ou de l'escalier,
b) le nombre de cycles de la limite d'endurance, et
c) toute condition ambiante pouvant affecter les résultats d'essai.
9.3 Résultats des essais de conformité et de l'escalier
L'auteur doit fournir un tableau avec les résultats d'essai. Ce tableau doit contenir
a) l'identification de l'éprouvette,
b) la séquence d'essai, l'ordre dans lequel les éprouvettes ont été soumises à l'essai,
c) l'effort maximal et minimal pour chaque essai,
d) l'effort ramené à un effort minimal nul, pour chaque essai,
e) la fréquence des cycles d'effort,
f) le nombre de cycles après lequel chaque essai a été interrompu,
g) la raison pour laquelle chaque essai a été interrompu et, s'il s'agit d'une rupture, le composant de la
chaîne qui a cassé,
h) un résumé succinct de l'examen après essai, le cas échéant, et
i) la machine utilisée pour chaque essai, si plusieurs machines ont été utilisées.
Pour l'essai de l'escalier, l'auteur doit également fournir à l'utilisateur
la résistance moyenne à la fatigue, F , et
b
la résistance minimale à la fatigue, ou la limite de fatigue.
10 © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
Annexe A
(informative)
Essai de survie avec analyse abrégée par la méthode des probits
A.1 Principe
L'objet de cet essai est de déterminer la limite moyenne de fatigue et son écart-type. Un essai de survie avec
une analyse abrégée par la méthode des probits peut également servir à déterminer le pas d'échelonnement
pour des essais de l'escalier ultérieurs réalisés sur le modèle de chaîne en question.
A.2 Description
L'essai de survie est une procédure au cours de laquelle des groupes d'éprouvettes de chaîne sont soumis à
différents niveaux d'effort de sorte que le niveau d'effort central comprenne environ 50 % de ruptures, le
niveau d'effort le plus élevé entre 90 % et 95 % de ruptures et le niveau d'effort le plus faible entre 5 % et
10 % de ruptures.
Une analyse par la méthode des probits sert à estimer la limite moyenne de fatigue et l'écart-type de la
population soumise à l'essai. Le pas d'échelonnement est ensuite établi pour s'inscrire entre 67 % et 150 %
de l'écart-type pour les futurs essais par la méthode de l'escalier de la chaîne en question.
A.3 Méthode d'essai
A.3.1 Éprouvettes
Préparer au moins 50 éprouvettes, et de préférence 100, conformément à l'Article 6, provenant toutes d'un
même lot de fabrication.
Prévoir des éprouvettes supplémentaires pour les essais préliminaires ou non valides.
A.3.2 Limite d'endurance
7
Établir la limite d'endurance à 10 cycles.
A.3.3 Niveau d'effort
Prévoir cinq niveaux d'effort pour un essai de survie, l'un fournissant environ 50 % de ruptures avant la limite
d'endurance (très proche de la moyenne), deux niveaux d'effort supérieurs et deux niveaux inférieurs. Il est
admis de ne prévoir que quatre niveaux d'effort si la moyenne s'inscrit approximativement à mi-chemin entre
deux niveaux d'effort.
S'assurer que l'intervalle entre deux niveaux d'effort adjacents est uniforme.
Le niveau d'effort moyen peut être sélectionné au moyen d'un essai rapide de l'escalier (cinq ou six essais).
A.3.4 Essais
Attribuer les éprouvettes à chaque niveau conformément au Tableau A.1 ou au Tableau A.2 pour que la
précision à chaque niveau d'effort soit comparable. Au minimum cinq éprouvettes à chaque niveau, et
cinquante éprouvettes au total, sont requises pour obtenir la précision nécessaire.
© ISO 2004 – Tous droits réservés 11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
Tableau A.1 — Attribution des éprouvettes pour cinq niveaux d'effort
Non-ruptures prévues Taille relative du groupe
%
25 à 75 1,0
15 à 20 ou 80 à 85 1,5
10 ou 90 2,0
5 ou 95 3,0
2 ou 98 5,0
Tableau A.2 — Attribution des éprouvettes pour quatre niveaux d'effort
Non-ruptures prévues Taille relative du groupe
%
20 à 80 1,0
5 à 10 ou 90 à 95 2,5
Soumettre chaque éprouvette à l'essai jusqu'à la rupture ou jusqu'à ce qu'elle atteigne la limite d'endurance.
Niveau d'effort central: environ 50 % de ruptures.
Niveau d'effort le plus élevé: au minimum une non-rupture.
Niveau d'effort le plus faible: au minimum une rupture.
A.4 Méthode d'analyse
A.4.1 Généralités
Une analyse par la méthode des probits est une technique complexe servant à calculer une courbe optimale à
partir du nuage de points obtenu par le test de survie, en utilisant une analyse par la méthode des moindres
carrés pour pondérer chaque point de donnée par rapport à sa distance de la courbe optimale. Cette méthode
abrégée calcule une droite de régression passant par un point de survie unique pour chaque niveau d'effort.
La méthode abrégée s'est révélée bien adaptée aux besoins de la présente Norme internationale.
A.4.2 Distributions
Contrôler visuellement les distributions de la survie (nombre de cycles avant la rupture) et de l'effort au moyen
d'une courbe de probabilité, et confirmer que la distribution du nombre de cycles avant la rupture au niveau de
l'effort central et à chaque niveau d'effort supérieur suive une loi log-normale et que la distribution de la survie
pour tous les niveaux d'effort suive une loi normale.
Étant donné que l'analyse par la méthode des probits suppose des lois normales, ne pas mener l'analyse si
l'une ou l'autre des lois n'est manifestement pas normale (ou log-normale).
A.4.3 Écart-type
Estimer l'écart-type des données d'essai de survie, S, qui est également la pente de la droite de régression, à
l'aide de l'Équation (A.1).
nXΣ−Y ΣXΣY
L
S = (A.1)
2
2
nXΣ−ΣX
()
L
12 © ISO 2004 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 15654:2004(F)
où
n est le nombre de niveaux d'effort pour l'essai;
L
X est la survie, en unités de transformée standard normale, Z;
Y est l'effort d'essai, en newtons (N).
A.4.4 Limite moyenne de fatigue
Estimer la limite moyenne de fatigue d'essai de survie, Y , qui est également la coordonnée à l'origine (de
0
l'effort avec une survie de 50 %), à l'aide de l'Équation (A.2)
Σ+YSΣX
Y = (A.2)
0
n
L
A.5 Pas d'échelonnement
Pour les essais ultérieurs de l'escalier, établir le pas d'échelonnement pour qu'il s'inscrive entre 67 % et
150 % de l'écart-type. Il convient de déterminer le pas d'échelonnement pratiquement égal à 100 % de l'écart-
type.
A.6 Exemple
Un essai de survie a été réalisé avec des éprouvettes d'une chaîne 16A soumises à six niveaux d'effort.
Toutes les ruptures ont été obtenues au niveau d'effort le plus élevé et toutes les non-ruptures au niveau
d'effort le plus faible. Les données de survie issues des quatre niveaux d'efforts restants sont données dans le
Tableau A.3.
Tableau A.3 — Résultats d'essai
Niveau d'effort n Ruptures Non-ruptures
L
kN
19,45 25 23 2
17,60 10 6 4
15,75 10 4 6
13,90 25 1 24
Un tableau est généralement créé pour les données d'essai de survie et pour les calculs préliminaires. Pour le
présent exemple, le Tableau A.4 a été créé.
Tableau A.4 — Données d'essai de survie et analyse par la méthode des probits
2 2
n X Survie Z Effort, F X Y (XY)
X Y
L
% kN
25 1 96,00 1,
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.