ISO 20323:2018
(Main)Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at ambient temperature in air atmospheric pressure — Determination of tensile properties of tubes
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at ambient temperature in air atmospheric pressure — Determination of tensile properties of tubes
ISO 20323:2018 specifies the conditions for the determination of tensile properties of ceramic matrix composite tubes with continuous fibre-reinforcement at ambient temperature in air atmospheric pressure. This document is specific to the tubular geometries since fibre architecture and specimen geometry factors are distinctly different in composite tubes than in flat specimens. ISO 20323:2018 provides information on the uniaxial tensile properties and tensile stress-strain response such as tensile strength and strain, tensile elastic modulus and Poisson's ratio. The information may be used for material development, control of manufacturing (quality insurance), material comparison, characterization, reliability and design data generation for tubular components. ISO 20323:2018 addresses, but is not restricted to, various suggested test piece fabrication methods. It applies primarily to ceramic and/or glass matrix composite tubes with a continuous fibrous-reinforcement: unidirectional (1D filament winding and tape lay-up), bi-directional (2D braid and weave) and tri-directional (xD, with 2 Values expressed in this document are in accordance with the International System of Units (SI). NOTE In most cases, ceramic matrix composites to be used at high temperature in air are coated with an antioxidation coating.
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites céramiques à température ambiante et à pression atmosphérique — Détermination des propriétés en traction de tubes
L'ISO 20323:2018 spécifie les conditions de détermination des propriétés en traction de tubes composites à matrice céramique avec renfort de fibres continues à température ambiante et à pression atmosphérique. Il s'applique exclusivement aux composites à matrice céramique tubulaire dont la géométrie est étroitement liée à la nature de l'architecture fibreuse. L'ISO 20323:2018 donne des informations sur le comportement en traction uniaxiale et sur les propriétés associées comme la résistance et la déformation en traction, le module d'élasticité en traction et le coefficient de Poisson. Les informations peuvent être utilisées pour le développement de matériaux, le contrôle de fabrication (assurance qualité), la comparaison de matériaux, la caractérisation ou encore pour la production de données fiables pour le dimensionnement et la conception de composants tubulaires. L'ISO 20323:2018 traite, sans s'y limiter, de pièces pouvant être élaborées par différentes voies. Il s'applique principalement aux tubes composites à matrice céramique et/ou en verre avec renfort de fibres continues: unidirectionnel (enroulement filamentaire et disposition en bande 1D), bidirectionnel (tressage et tissage2D), et tridirectionnel (xD, avec 2 Les valeurs figurant dans le présent document sont exprimées selon le système international d'unités (SI). NOTE Dans la plupart des cas, les composites à matrice céramique destinés à un usage à haute température sous air sont protégés par un revêtement anti-oxydation.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20323
First edition
2018-03
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic
composites at ambient temperature
in air atmospheric pressure —
Determination of tensile properties
of tubes
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites
céramiques à température ambiante et à pression atmosphérique —
Détermination des propriétés en traction de tubes
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 4
5 Apparatus . 4
6 Tubular test specimens . 8
6.1 Specimen specifications . 8
6.1.1 General. 8
6.1.2 Dimension . 8
6.1.3 Geometry . 8
6.1.4 Tolerances and variability . . 9
6.2 Specimen preparation . 9
6.2.1 General. 9
6.2.2 As-fabricated .10
6.2.3 Application-matched machining .10
6.2.4 Customary practices .10
6.2.5 Standard procedure.10
6.3 End collars .10
6.4 Test count and test specimens sampling .12
7 Test procedure .12
7.1 General .12
7.2 Test mode and rates .12
7.3 Testing technique .13
7.3.1 Measurement of test specimen dimensions .13
7.3.2 Instrumentation of test specimen .13
7.3.3 Test specimen mounting .13
7.3.4 Setting-up of strain measurement means .13
7.3.5 Measurements .14
7.3.6 Post-test analyses .15
7.4 Test validity .15
8 Calculation of results .15
8.1 Test specimen origin .15
8.2 Engineering stress and strain.16
8.3 Tensile strength .17
8.4 Strain at maximum tensile force .17
8.5 Proportionality ratio or pseudo-elastic modulus, elastic modulus .18
8.5.1 Stress-strain curves with a linear region .18
8.5.2 Nonlinear stress-strain curves .19
8.6 Poisson’s ratio (optional) .19
8.7 Statistics .19
9 Test report .20
9.1 General .20
9.2 Testing information.20
9.3 Test specimen and material .20
9.4 Equipment and test parameters .21
9.5 Test results.21
Annex A (informative) Gripping devices and load train couplers .22
Annex B (informative) Test specimen geometries .27
Bibliography .28
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 20323:2018(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites
at ambient temperature in air atmospheric pressure —
Determination of tensile properties of tubes
1 Scope
This document specifies the conditions for the determination of tensile properties of ceramic matrix
composite tubes with continuous fibre-reinforcement at ambient temperature in air atmospheric
pressure. This document is specific to the tubular geometries since fibre architecture and specimen
geometry factors are distinctly different in composite tubes than in flat specimens.
This document provides information on the uniaxial tensile properties and tensile stress-strain response
such as tensile strength and strain, tensile elastic modulus and Poisson’s ratio. The information may
be used for material development, control of manufacturing (quality insurance), material comparison,
characterization, reliability and design data generation for tubular components.
This document addresses, but is not restricted to, various suggested test piece fabrication methods.
It applies primarily to ceramic and/or glass matrix composite tubes with a continuous fibrous-
reinforcement: unidirectional (1D filament winding and tape lay-up), bi-directional (2D braid and
weave) and tri-directional (xD, with 2 < x < 3), loaded along the tube axis.
Values expressed in this document are in accordance with the International System of Units (SI).
NOTE In most cases, ceramic matrix composites to be used at high temperature in air are coated with an
antioxidation coating.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the la
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 20323
Première édition
2018-03
Céramiques techniques — Propriétés
mécaniques des composites
céramiques à température ambiante
et à pression atmosphérique —
Détermination des propriétés en
traction de tubes
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic composites at ambient
temperature in air atmospheric pressure — Determination of tensile
properties of tubes
Numéro de référence
©
ISO 2018
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 4
5 Appareillage . 5
5.1 Machine d'essai . 5
5.2 Fixation de l'éprouvette . 5
5.3 Systèmes d'application d'effort . 5
5.4 Mesure de la déformation. 5
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Extensomètres . 6
5.4.3 Jauges de déformation . 6
5.4.4 Corrélation d'images numériques . 7
5.5 Système d'enregistrement des données. 8
5.6 Mesure des dimensions . 8
6 Éprouvettes tubulaires . 8
6.1 Spécifications des éprouvettes . 8
6.1.1 Généralités . 8
6.1.2 Dimension . 9
6.1.3 Géométrie . . 9
6.1.4 Tolérances et variabilité .10
6.2 Préparation des éprouvettes .10
6.2.1 Généralités .10
6.2.2 Éprouvettes brutes de fabrication .10
6.2.3 Recours à un usinage de surface conforme à l’application.10
6.2.4 Pratiques routinières .11
6.2.5 Procédure normalisée .11
6.3 Talons de préhension .11
6.4 Essais et nombre d’éprouvettes .12
7 Mode opératoire pour la conduite d’essai .13
7.1 Généralités .13
7.2 Pilotage et vitesses d'essai .13
7.3 Conduite de l’essai .13
7.3.1 Mesure des dimensions de l’éprouvette .13
7.3.2 Instrumentation de l’éprouvette .13
7.3.3 Fixation de l'éprouvette .13
7.3.4 Réglage des instruments de mesure de la déformation .14
7.3.5 Mesures .15
7.3.6 Analyses post-essai .15
7.4 Validité de l'essai .15
8 Calcul des résultats .16
8.1 Repérage de l'éprouvette .16
8.2 Contrainte et déformation . .16
8.3 Résistance en traction .17
8.4 Déformation à la force maximale de traction .17
8.5 Coefficient de proportionnalité ou module pseudo-élastique, module élastique .18
8.5.1 Courbes contrainte-déformation avec une partie linéaire .18
8.5.2 Courbes contrainte-déformation sans partie linéaire .19
8.6 Coefficient de Poisson (facultatif) .19
8.7 Statistiques .19
9 Rapport d'essai .20
9.1 Généralités .20
9.2 Informations relatives aux essais .20
9.3 Éprouvette et matériau .20
9.4 Équipements et paramètres d'essai .21
9.5 Résultats d'essai .21
Annexe A (informative) Dispositifs de fixation et système d'application d'effort .22
Annexe B (informative) Géométries d'éprouvette .27
Bibliographie .28
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
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'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
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 le lien suivant: www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 206, Cé
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.