FR2937731A1

FR2937731A1 - Flexion characterization testing apparatus for flexible and mechanically resistant large sized laboratory specimen in aeronautical application, has adjustment and fixation units to adjust position of specimen with respect to support unit

Info

Publication number: FR2937731A1
Application number: FR0857221A
Authority: FR
Inventors: Laurent Huquet; Benjamin Cammas; Clement Safon; Marc Hell; Manuel Negro
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: FR2937731B1

Abstract

The apparatus has a support (12) fixed on a fixed base (10). Support units are rotatingly mounted with respect to the support around a rotation axis (11). Adjustment and fixation units (901, 902) adjust a position of a specimen with respect to one of the support units such that an axis of the other support unit is aligned with center of one of outlet sections on a length of the specimen during flexion test. Friction surfaces of the support units are covered with a coating layer made of a PTFE material.

Description

APPAREIL D'ESSAI DE CARACTERISATION MECANIQUE EN FLEXION TEST APPARATUS WITH MECHANICAL BENDING CHARACTERIZATION

La présente invention concerne un appareil d'essai de caractérisation mécanique en flexion permettant de tester une éprouvette en flexion trois et quatre points. L'invention a notamment pour but de maîtriser les principaux paramètres de l'essai afin d'assurer une grande qualité des essais. L'invention est particulièrement adaptée aux éprouvettes de laboratoire de grandes dimensions, dites souples et à fortes résistances mécaniques. Les essais de flexion sont couramment employés pour les études de résistance de matériaux, en particulier dans le domaine aéronautique dans lequel le développement de nouveaux matériaux métalliques, de nouvelles structures sandwich et composites augmente les essais de caractérisation de la résistance des matériaux. Le principe de ces essais de flexion consiste à imposer à une éprouvette ayant une dimension normalisée une déformation, à vitesse de déformation constante, et on mesure la force qu'oppose l'éprouvette à cette déformation. Ces essais permettent ainsi de connaître le comportement mécanique du matériau, les propriétés physiques du matériau, et les valeurs des caractéristiques du matériau. On distingue deux familles d'essais. On connaît l'essai de flexion simple, appelé également flexion trois points, avec un seul appui central de chargement et deux appuis de contre réaction, la Figure 1.A représente un essai de flexion en trois points, l'éprouvette d'essai 2 est supporté par deux appuis 4, 5. L'éprouvette est soumise à une charge F dont le sens de l'effort est référencé par une flèche. Durant l'essai, les fibres situées au-dessus du plan contenant la fibre neutre se raccourcissent tandis que les fibres situées au-dessous de ce plan s'allongent. La fibre neutre est définie par une ligne constituée de l'ensemble des centres de rotation ou centre d'inertie de chacune des sections prises sur la longueur de l'éprouvette. Cette déformation est illustrée sur la Figure 1A par une ligne en trait discontinu. Il existe également un autre type d'essai appelé flexion quatre points comporte deux appuis centraux de chargement et deux appuis de contre- réaction pour supporter l'éprouvette. The present invention relates to a mechanical flexural characterization test apparatus for testing a three- and four-point bend test specimen. The invention aims in particular to control the main parameters of the test to ensure high quality tests. The invention is particularly suitable for large laboratory specimens, said to be flexible and with high mechanical strengths. Bending tests are commonly used for material resistance studies, particularly in the aeronautical field in which the development of new metallic materials, new sandwich structures and composites increases the tests of characterization of the resistance of materials. The principle of these bending tests consists in imposing on a specimen having a standardized dimension a deformation at constant rate of deformation, and measuring the force that the specimen opposes to this deformation. These tests thus make it possible to know the mechanical behavior of the material, the physical properties of the material, and the values of the characteristics of the material. There are two families of tests. The simple bending test, also known as three-point bending, is known with a single central load support and two backstops, Figure 1.A shows a three-point bend test, test specimen 2 is supported by two supports 4, 5. The test piece is subjected to a load F whose direction of effort is referenced by an arrow. During the test, the fibers above the plane containing the neutral fiber become shorter while the fibers below this plane lengthen. The neutral fiber is defined by a line consisting of all the centers of rotation or center of inertia of each of the sections taken along the length of the test piece. This deformation is illustrated in Figure 1A by a dashed line. There is also another type of test called four-point bending, which has two central load supports and two backstops to support the specimen.

Les appuis pour supporter les éprouvettes sont généralement de deux types, linéiques ou surfaciques. Dans le premier cas, les appuis sont définis par un contact tangentiel entre l'éprouvette et les appuis. Dans le second cas, les appuis sont définis par des appuis plans. The supports for supporting the specimens are generally of two types, linear or surface. In the first case, the supports are defined by a tangential contact between the specimen and the supports. In the second case, the supports are defined by plane supports.

Dans les deux cas, les dimensions des appuis sont définies en fonction des caractéristiques géométriques et mécaniques de l'éprouvette. Les principaux paramètres de fonctionnement de ces essais sont l'effort F appliqué sur l'éprouvette et la distance entre les deux points de contact entre les appuis 4, 5 et l'éprouvette 2. In both cases, the dimensions of the supports are defined according to the geometrical and mechanical characteristics of the specimen. The main operating parameters of these tests are the force F applied to the specimen and the distance between the two points of contact between the supports 4, 5 and the specimen 2.

La qualité des essais dépend essentiellement de la précision et de l'exploitation des mesures. Pour cela, il est essentiel de bien maîtriser les deux principaux paramètres de l'essai définis ci-dessus. Une machine d'essai classique est constituée généralement d'un bâti rigide sur lequel est fixée la base du dispositif de montage de flexion sur laquelle repose l'éprouvette. Les appuis 4, 5 sont fixes par rapport au référentiel du laboratoire. Sous l'effet de la déformation de l'éprouvette en flexion pendant l'essai, la position du point de contact entre l'éprouvette et les appuis est déplacée. Les Figures 1.B, 1C et 1 D illustrent ce phénomène de déplacement du point de contact entre les appuis et position de contact, appelé également phénomène de roulage. L'appareil d'essai illustré comporte des appuis cylindriques 4, 5. En raison de la symétrie du phénomène de roulage sur les deux appuis, il est illustré uniquement pour un des deux appuis des Figures 1B, 1C et 1 D. L'éprouvette avant la déformation est représentée par une barre droite et l'éprouvette d'essai après déformation est représentée par une ligne formée de traits. Sur la figure 1B, le point de contact entre l'appui 4 et l'éprouvette avant la déformation de l'éprouvette est référencé par 27 et le point de contact après la déformation est référencé par 26. Elle montre qu'un déplacement du point de contact entre l'appui de réaction et l'éprouvette est effectué pendant l'essai dans le sens de l'extrémité de l'éprouvette vers le milieu de l'éprouvette. De ce fait la distance entre appuis de réaction après la déformation est inférieure par rapport à la distance entre appuis avant la déformation. Or cette distance entre les appuis de réaction D est un paramètre directement lié au chargement de l'essai, c'est-à-dire au moment fléchissant dans l'éprouvette. Ainsi ce déplacement génère une imprécision au niveau de la valeur de ce paramètre D qui est utilisé dans les équations rapportant aux propriétés en flexion, directement imputable à la conception du moyen d'essai. Cette imprécision est d'autant plus importante que la largeur (ou le diamètre) des appuis est importante et que l'épaisseur de l'éprouvette est importante (la déformation locale de l'éprouvette est d'autant plus importante que la distance entre l'axe de la fibre neutre et le point de contact des appuis est grande). Ce déplacement des points de contact entre l'éprouvette et les points de contact génère également dans le cas de l'utilisation d'appuis surfaciques un risque d'endommagement par matage de l'éprouvette. Ce phénomène est illustré sur la Figure I.C. En effet, avant le déplacement des points de contact, l'éprouvette repose sur toute la surface de l'appui, il en résulte une répartition homogène sur toute cette surface de contact. Après déformation, on constate une réduction de cette surface de contact, induisant ainsi une zone de compression 28 en limite d'appuis qui est schématisée par un point de contact entre un bord de l'appui et l'éprouvette. La Figure 1 D illustre le cas de la flexion alternée. L'utilisation d'un appareil d'essai classique génère un léger couple de réaction à l'interface des appuis 401, 402 disposés de part et d'autre de l'éprouvette. En effet avant la déformation, les points de contact 27, 30 entre les appuis et l'éprouvette sont alignés avec l'axe des appuis 19 de sorte que les réactions R1 et R2 sont normales respectivement à la surface d'appui inférieure et à la surface supérieure, présentant ainsi un moment résultant nul. Après la déformation de l'éprouvette, les points de contact 31, 32 ne sont plus alignés avec l'axe des appuis 19, le couple de réaction R1 et R2 génère par conséquent un moment résistif contraire aux objectifs de l'essai. Le but de l'invention est donc de proposer un appareil d'essai permettant de pallier aux problèmes techniques de l'état de la technique, simple à mettre en oeuvre, ne nécessitant pas de moyens spéciaux et/ou coûteux tout en offrant un meilleur contrôle du paramètre D qui est la distance entre les appuis et des mesures plus précises des essais. A cet effet, l'invention concerne un appareil d'essai de caractérisation en flexion permettant de tester une éprouvette en flexion trois et quatre points, cet appareil comportant une paire de moyens d'appuis destinés à venir supporter les extrémités de l'éprouvette et un moyen de flexion. Selon l'invention, il comporte : - un support fixé sur une base fixe, les dits moyens d'appuis étant montés chacun mobile en rotation par rapport au support autour d'un axe de rotation, ledit axe de rotation étant perpendiculaire à un axe des moyens d'appuis, et - des moyens de fixation et d'ajustement destinés à ajuster le positionnement de l'éprouvette par rapport aux moyens d'appuis de sorte que l'axe des moyens d'appuis reste aligné avec le centre de rotation d'une des sections prises sur la longueur de l'éprouvette durant l'essai de flexion. Ainsi lorsque l'éprouvette est déformée sous l'effet de la force centrale appliquée, les moyens d'appuis qui étaient fixes dans les appareils d'essais conventionnels effectuent également un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation de sorte que les points de contact entre l'éprouvette et les moyens d'appuis restent alignés avec l'axe des moyens d'appuis. Dans le cas des appuis surfaciques, la surface d'appui reste donc quasi-constante durant l'essai et ne présente plus de problème de matage. Dans le cas de la flexion alternée, les points de contact restent alignés sur l'axe des appuis, les réactions R1 et R2 restent normales à la surface de l'éprouvette, et ne génère plus de moment réactif. En outre le fait de positionner le centre de rotation de la section de l'éprouvette définis par la fibre neutre sur l'axe des moyens d'appuis permet également de maintenir constante la distance D entre les appuis. Selon une forme de réalisation de l'invention, le moyen d'appui est formé d'un appui supérieur et d'un appui inférieur, chacun des appuis étant destiné à venir saisir la face supérieure et la face inférieure de l'éprouvette, les appuis supérieur et inférieur étant fixés respectivement à une pièce support, l'espacement entre les appuis en fonction de l'épaisseur de l'éprouvette étant ajusté par l'intermédiaire de l'espacement entre les deux pièces support. Selon une forme de réalisation de l'invention, le moyen d'appui comporte un axe à ses extrémités formant ainsi l'axe de rotation. Selon une forme de réalisation de l'invention, le support comporte un premier bras muni d'un premier orifice et un deuxième bras parallèle au premier et espacé de ce dernier muni d'un deuxième orifice, les deux orifices ayant un axe longitudinal commun confondu avec l'axe de rotation du moyen d'appui. De préférence, il comporte une bague autolubrifiant ou de roulement entourant une partie des axes. The quality of the tests depends mainly on the accuracy and the operation of the measurements. For this, it is essential to master the two main parameters of the test defined above. A conventional test machine generally consists of a rigid frame on which is fixed the base of the bending fixture on which the test piece rests. The supports 4, 5 are fixed with respect to the reference system of the laboratory. Due to the flexural deformation of the specimen during the test, the position of the point of contact between the specimen and the supports is displaced. Figures 1.B, 1C and 1D illustrate this phenomenon of displacement of the point of contact between the supports and contact position, also called rolling phenomenon. The illustrated test apparatus comprises cylindrical supports 4, 5. Because of the symmetry of the rolling phenomenon on the two supports, it is illustrated only for one of the two supports of FIGS. 1B, 1C and 1 D. The specimen before the deformation is represented by a straight bar and the test piece after deformation is represented by a line formed by lines. In FIG. 1B, the point of contact between the support 4 and the specimen before the deformation of the specimen is referenced 27 and the point of contact after the deformation is referenced by 26. It shows that a displacement of the point contact between the reaction support and the test piece is made during the test in the direction of the end of the test piece towards the middle of the test piece. As a result, the distance between the reaction supports after the deformation is less than the distance between the supports before the deformation. Now this distance between the reaction supports D is a parameter directly related to the loading of the test, that is to say at the bending moment in the specimen. Thus this displacement generates an inaccuracy in the value of this parameter D which is used in the equations relating to flexural properties, directly attributable to the design of the test means. This inaccuracy is all the more important as the width (or the diameter) of the supports is important and the thickness of the specimen is important (the local deformation of the specimen is all the more important as the distance between the axis of the neutral fiber and the point of contact of the supports is large). This displacement of the points of contact between the specimen and the contact points also generates, in the case of the use of surface supports, a risk of damage by matting of the specimen. This phenomenon is illustrated in Figure I.C. Indeed, before the displacement of the contact points, the test piece rests on the entire surface of the support, it results in a homogeneous distribution over the entire contact surface. After deformation, there is a reduction of this contact surface, thus inducing a compression zone 28 at the bearing limit which is schematized by a point of contact between an edge of the support and the test piece. Figure 1D illustrates the case of alternating flexion. The use of a conventional test apparatus generates a slight reaction torque at the interface of the supports 401, 402 disposed on either side of the test piece. Indeed, before the deformation, the points of contact 27, 30 between the supports and the test piece are aligned with the axis of the supports 19 so that the reactions R1 and R2 are normal respectively to the lower bearing surface and the upper surface, thus presenting a zero resulting moment. After the deformation of the specimen, the contact points 31, 32 are no longer aligned with the axis of the supports 19, the reaction torque R1 and R2 therefore generates a resistive moment contrary to the objectives of the test. The object of the invention is therefore to provide a test apparatus for overcoming the technical problems of the state of the art, simple to implement, not requiring special and / or expensive means while offering a better control of the parameter D which is the distance between the supports and more precise measurements of the tests. To this end, the invention relates to a flexural characterization test apparatus for testing a three and four-point bending test piece, this apparatus comprising a pair of support means intended to support the ends of the test piece and bending means. According to the invention, it comprises: a support fixed on a fixed base, said support means being mounted each rotatably relative to the support about an axis of rotation, said axis of rotation being perpendicular to an axis; support means, and fastening and adjustment means for adjusting the positioning of the test piece relative to the support means so that the axis of the support means remains aligned with the center of rotation one of the sections taken along the length of the test piece during the bending test. Thus, when the specimen is deformed under the effect of the applied central force, the support means which were fixed in the conventional test apparatuses also perform a rotational movement about an axis of rotation so that the points contact between the test piece and the support means remain aligned with the axis of the support means. In the case of surface bearings, the bearing surface therefore remains almost constant during the test and no longer has a matting problem. In the case of the alternating bending, the points of contact remain aligned on the axis of the supports, the reactions R1 and R2 remain normal on the surface of the specimen, and no longer generates a reactive moment. In addition, positioning the center of rotation of the specimen section defined by the neutral fiber on the axis of the support means also makes it possible to keep the distance D between the supports constant. According to one embodiment of the invention, the support means is formed of an upper support and a lower support, each support being intended to grip the upper face and the lower face of the test piece, the upper and lower supports being respectively fixed to a support part, the spacing between the supports as a function of the thickness of the specimen being adjusted via the spacing between the two support parts. According to one embodiment of the invention, the support means comprises an axis at its ends thus forming the axis of rotation. According to one embodiment of the invention, the support comprises a first arm provided with a first orifice and a second arm parallel to the first and spaced from the latter provided with a second orifice, the two orifices having a common longitudinal axis coincide with the axis of rotation of the support means. Preferably, it comprises a self-lubricating ring or bearing surrounding a part of the axes.

Selon une autre forme de réalisation, les moyens de fixation et d'ajustement comprennent une tige filetée et deux écrous serrés sur la tige, la tige étant reçue dans un alésage traversant réalisé dans les deux pièces support et dans l'axe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention : Figures 1A, 1B, 1C et 1 D : une représentation schématique d'un appareil d'essai de l'art antérieur ; Figures 2A et 2B représentent une vue schématique de face respectivement un appareil d'essai en flexion trois points et un appareil d'essai en flexion quatre points selon l'invention ; Figure 3 représente une coupe prise le long de la ligne AA d'un des deux appuis de la Figure2A ; Figure 4 : une représentation en 3D de l'appui de la Figure 3 ; Figure 5 : une représentation schématique plus détaillée de la Figure 3; Figures 6A et 6B représentent schématiquement le pivotement de l'axe des appuis pendant l'essai ; Figures 7 et 8 : représentations en 3D d'un appareil d'essai en flexion trois points et quatre points. According to another embodiment, the fastening and adjustment means comprise a threaded rod and two nuts tightened on the rod, the rod being received in a through bore formed in the two support parts and in the axis. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting purposes of the invention: FIGS. 1A, 1B, 1C and 1D: a schematic representation of a test apparatus of the prior art; 2A and 2B show a diagrammatic front view respectively of a three-point bending test apparatus and a four-point bending test apparatus according to the invention; Figure 3 shows a section taken along the line AA of one of the two supports of Figure 2A; Figure 4: a 3D representation of the support of Figure 3; Figure 5: a more detailed schematic representation of Figure 3; Figures 6A and 6B show schematically the pivoting of the axis of the supports during the test; Figures 7 and 8: 3D representations of a three-point and four-point flexural test apparatus.

En se reportant aux Figures 2A et 2B, elles représentent respectivement un appareil d'essai de flexion trois points et quatre points. L'éprouvette 2 a une forme allongée de section rectangulaire. Bien entendu, l'appareil de la présente invention s'applique également pour une éprouvette ayant une section en forme T. L'appareil comporte une paire de moyens d'appuis 4, 5 qui viennent supporter les extrémités de l'éprouvette. Dans le cas de flexion trois points, le moyen de flexion 6, qui est une pièce ayant la forme d'un poinçon cylindrique, applique une force au milieu de l'éprouvette ou au milieu de la portée D, la portée étant définie par la distance entre les points de contact entre les appuis et l'éprouvette. Dans le cas de la flexion quatre points, le moyen de flexion 7 est constitué de deux poinçons cylindriques. L'appareil d'essai comporte un bâti constitué d'une base fixe 10 qui peut être fixée directement au sol du laboratoire d'essai. Pour supporter l'éprouvette 2, une paire de moyens d'appuis 4, 5 sont prévus symétriquement au même niveau l'un que l'autre, de part d'autre du moyen de flexion. La présente invention s'applique également dans le cas où les essais de flexion sont dissymétriques. Referring to Figures 2A and 2B, they respectively show a three-point and four-point bending test apparatus. The test piece 2 has an elongated shape of rectangular section. Of course, the apparatus of the present invention also applies to a test piece having a section T. The apparatus comprises a pair of support means 4, 5 which support the ends of the test piece. In the case of three-point bending, the bending means 6, which is a piece having the shape of a cylindrical punch, applies a force in the middle of the test piece or in the middle of the span D, the range being defined by the distance between the points of contact between the supports and the test piece. In the case of four-point bending, the bending means 7 consists of two cylindrical punches. The test apparatus comprises a frame consisting of a fixed base 10 which can be fixed directly to the floor of the test laboratory. To support the test piece 2, a pair of support means 4, 5 are provided symmetrically at the same level as the other, on either side of the bending means. The present invention also applies in the case where the bending tests are asymmetrical.

Comme représenté sur les Figures 3 et 5 qui sont une coupe prise selon la ligne AA d'un moyen d'appui des Figures 2.A et 2.B ainsi que la Figure 4, le moyen d'appui 4 est formé d'un appui supérieur 401 et d'un appui inférieur 402, chacun des appuis étant destiné à venir saisir la face supérieure et la face inférieure de l'éprouvette 2. Les appuis 401, 402 sont montés de manière mobile en rotation autour d'un axe de rotation 11 par rapport au support 12 qui est fixe par rapport à la base 10, cet axe de rotation 11 étant perpendiculaire à un axe 19 des moyens d'appuis. Comme on va le décrire plus en détail ci-après, les moyens d'appuis sont conçus de préférence pour saisir, sans la serrer, l'éprouvette de façon qu'elle puisse y glisser pendant l'essai de flexion. Les appuis supérieur et inférieur sont fixés respectivement à une pièce support 151, 152 au moyen des éléments de fixation conventionnels tels que des vis. Ainsi l'espacement entre les deux appuis 401, 402 en fonction de l'épaisseur de l'éprouvette est ajusté par l'intermédiaire de l'espacement entre les deux pièces support 151, 152. Le principe d'ajustement est détaillé ci-dessus. La dimension et l'agencement des pièces supports 151, 152 par rapport à celle des appuis supérieur 401 et inférieur 402 sont prévus de sorte que l'ensemble ainsi formé comporte un logement à chacune des extrémités. As shown in FIGS. 3 and 5, which are a section taken along the line AA of a bearing means of FIGS. 2A and 2B, as well as FIG. 4, the support means 4 is formed of a upper support 401 and a lower support 402, each of the supports being intended to come to grip the upper face and the lower face of the test piece 2. The supports 401, 402 are rotatably mounted mounted around an axis of rotation 11 relative to the support 12 which is fixed relative to the base 10, this axis of rotation 11 being perpendicular to an axis 19 of the support means. As will be described in more detail below, the support means are preferably designed to grasp, without tightening, the test piece so that it can slide during the bending test. The upper and lower supports are respectively fixed to a support part 151, 152 by means of conventional fasteners such as screws. Thus the spacing between the two supports 401, 402 as a function of the thickness of the specimen is adjusted via the spacing between the two support parts 151, 152. The adjustment principle is detailed above. . The size and arrangement of the support members 151, 152 relative to that of the upper supports 401 and lower 402 are provided so that the assembly thus formed comprises a housing at each end.

Un axe 140, 141 est introduit dans ce logement et y est maintenu par un effet de serrage entre la pièce support supérieure 151 et la pièce support inférieure 152 au moyen des moyens de fixation 901, 902. Le moyen d'appui 4 est monté mobile par rapport au bâti. Pour cela, le support 12 sur lequel est monté le moyen d'appui 4 comporte un premier bras 120 muni d'un premier orifice et un deuxième bras 121 parallèle au premier et espacé de ce dernier muni d'un deuxième orifice. Les axes 140, 141 sont introduits dans les orifices correspondants et les deux orifices sont destinés à venir coopérer avec les axes de sorte que le moyen d'appui 4 peut tourner autour de l'axe de rotation 11. An axis 140, 141 is introduced into this housing and is held there by a clamping effect between the upper support member 151 and the lower support member 152 by means of the fixing means 901, 902. The support means 4 is mounted movably compared to the frame. For this, the support 12 on which is mounted the support means 4 comprises a first arm 120 provided with a first port and a second arm 121 parallel to the first and spaced from the latter provided with a second port. The axes 140, 141 are introduced into the corresponding orifices and the two orifices are intended to cooperate with the axes so that the support means 4 can rotate about the axis of rotation 11.

De préférence, pour favoriser la rotation, l'appareil comporte une bague autolubrifiant ou de roulement 18 engagée à l'intérieur des orifices, en entourant les axes 140, 141. On comprendra ainsi que lorsque l'éprouvette est déformée sous l'effet de la force appliquée par le moyen de flexion, cette déformation entraîne un pivotement simultané des moyens d'appuis autour de leur axe de rotation 11 sur les bras 120, 121. Comme représenté sur la Figure 6A dans le cas d'un appui surfacique, la déformation de l'éprouvette représentée par des traits entraîne une rotation locale de l'appui autour de l'axe de rotation 11. De ce fait, la surface d'appui ou la surface de contact reste quasi constante durant la flexion, permettant ainsi d'obtenir une répartition homogène de la pression et de limiter le risque d'endommagement par matage de l'éprouvette comme c'est le cas dans les appareils classiques. Comme représenté sur la Figure 6B dans le cas d'un appui alterné, la déformation de l'éprouvette entraîne la rotation des appuis autour de leur axe de rotation 11 passant par le centre de rotation de section 17, qui reste par conséquent aligné avec l'axe des appuis 19, les réactions R1 et R2 sur les deux appuis ne génèrent plus de moment réactif. En se reportant encore aux Figure 3 et 5, l'appareil d'essai comporte des moyens de fixation et d'ajustement 901, 902, 903, 904 destinés à ajuster le positionnement de l'éprouvette 2 par rapport aux moyens d'appuis 4, 5 de sorte que l'axe 19 des moyens d'appuis reste aligné avec le centre 17 d'une des sections prises sur la longueur de l'éprouvette durant l'essai de flexion. Pour cela, ces moyens de fixation et d'ajustement 901, 902, 903, 904 comprennent une tige filetée 20 et deux écrous 21, 22 serrés sur la tige, la tige étant reçue dans un alésage traversant réalisé d'une part dans les deux pièces supports 151, 152 et dans l'axe 140, 141, les deux écrous 21, 22 comportant chacun respectivement une face inférieure prenant appui sur la pièce support supérieure 151 et une face supérieure prenant appui sur l'autre pièce support 152. Preferably, to promote rotation, the apparatus comprises a self-lubricating or rolling ring 18 engaged inside the orifices, surrounding the axes 140, 141. It will thus be understood that when the test piece is deformed under the effect of the force applied by the bending means, this deformation causes a simultaneous pivoting of the support means around their axis of rotation 11 on the arms 120, 121. As shown in FIG. 6A in the case of a surface bearing, the deformation of the test piece represented by lines causes a local rotation of the support around the axis of rotation 11. As a result, the bearing surface or the contact surface remains almost constant during the bending, thus allowing to obtain a homogeneous distribution of the pressure and to limit the risk of damage by matting of the specimen as is the case in conventional apparatus. As shown in FIG. 6B in the case of an alternating press, the deformation of the test piece causes rotation of the supports around their axis of rotation 11 passing through the center of rotation of section 17, which therefore remains aligned with the axis of the supports 19, the reactions R1 and R2 on the two supports no longer generate a reactive moment. Referring again to FIGS. 3 and 5, the test apparatus comprises fastening and adjusting means 901, 902, 903, 904 for adjusting the positioning of the test piece 2 relative to the support means 4. , So that the axis 19 of the support means remains aligned with the center 17 of one of the sections taken along the length of the test piece during the bending test. For this, these fixing and adjusting means 901, 902, 903, 904 comprise a threaded rod 20 and two nuts 21, 22 clamped on the rod, the rod being received in a through bore formed on the one hand in both support members 151, 152 and in the axis 140, 141, the two nuts 21, 22 each respectively having a lower face bearing on the upper support member 151 and an upper face bearing on the other support part 152.

Pour favoriser le glissement à l'interface entre les appuis 4, 5 et l'éprouvette, les surfaces de frottement sont recouvertes d'une couche de revêtement réalisé dans un matériau ayant un faible coefficient de friction. Notamment, cette couche peut être réalisée dans un matériau tel que du polytétrafluoréthylène. En se reportant aux Figures 7 et 8, les bases sur lesquels sont fixés les supports 12 des moyens d'appuis 4, 5 sont montées sur une glissière commune 25. Ainsi en fonction de la longueur de l'éprouvette, il est possible de faire déplacer horizontalement en direction du, et en s'écartant du moyen de flexion 6, 7 suivant l'axe de la glissière en fonction d'une variation de longueur de l'éprouvette entre les deux moyens d'appuis. Comme on l'a décrit jusqu'ici ci-dessus, on peut exécuter facilement un essai de flexion précis sur un matériau de forme allongée en utilisant l'appareil de flexion selon l'invention. Du fait que pendant l'essai de flexion, les moyens d'appuis peuvent pivoter autour d'un axe de rotation et que l'axe des appuis reste aligné avec le centre de rotation de la section de l'éprouvette définis par la fibre neutre, il n'y a plus de déplacement des points de contact entre appuis et éprouvette pendant l'essai et la distance entre appuis reste constante, les mesures des essais sont toujours précis et fiable.20 To promote sliding at the interface between the supports 4, 5 and the test piece, the friction surfaces are covered with a coating layer made of a material having a low coefficient of friction. In particular, this layer may be made of a material such as polytetrafluoroethylene. Referring to Figures 7 and 8, the bases on which are fixed the supports 12 of the support means 4, 5 are mounted on a common slide 25. Thus depending on the length of the test tube, it is possible to make move horizontally towards the, and away from the bending means 6, 7 along the axis of the slide according to a variation in length of the specimen between the two support means. As previously described above, a precise bending test on an elongated material can be easily performed using the bending apparatus according to the invention. Because during the bending test, the support means can pivot about an axis of rotation and the axis of the supports remains aligned with the center of rotation of the specimen section defined by the neutral fiber. there is no longer any displacement of the contact points between supports and test piece during the test and the distance between supports remains constant, the measurements of the tests are always accurate and reliable.

Claims

REVENDICATIONS1. Bending characterization test apparatus (1), in particular for testing a test specimen (2) in three and four point bending, said apparatus comprising a pair of support means (4, 5) for supporting the ends of the bending member test piece and a bending means (6), characterized in that it comprises: a support (12) fixed on a fixed base (10), said support means being mounted each rotatable relative to the support (120); , 121) about an axis of rotation (11), said axis of rotation (11) being perpendicular to an axis (19) of the support means, and - fixing and adjusting means (901, 902, 903, 904) for adjusting the positioning of the specimen (2) relative to the bearing means (4, 5) so that the axis (19) of the bearing means remains aligned with the center (17) one of the sections taken along the length of the test piece during the bending test.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the support means (4, 5) is formed of an upper support (401, 501) and a lower support (402, 502), each support being intended to catch the upper face and the lower face of the test piece (2), the upper and lower supports being respectively fixed to a support piece (151, 152), the spacing between the supports as a function of the thickness of the the specimen being adjusted through the spacing between the two support pieces (151, 151).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the support means (4, 5) comprises two axes (140, 141) at each of its ends, the two axes forming the axis of rotation (11).

4. Apparatus according to claims 1 to 3, characterized in that the support (12) comprises a first arm (120) provided with a first orifice and a second arm (121) parallel to the first and spaced from the latter provided with a second orifice, the two orifices having a common longitudinal axis 30confounded with the axis of rotation (11) of the support means. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that it comprises a self-lubricating ring or bearing (18) surrounding a portion of the axes (141, 140), the assembly being rotatably mounted in the orifice of the arm (120). , 121). 7. Apparatus according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fastening and adjustment means (901, 902, 903, 904) comprise a threaded rod (20) and two nuts (21, 22) tightened on the rod, the rod being received in a through bore formed in the two support parts (151, 152) and in the axis (140, 141). 8. Apparatus according to one of claims 1 to 7, characterized in that the friction surfaces of the supports (4,

5) with the test piece (2) are covered with a coating layer made of a material having a low coefficient of friction. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that said material is polytetrafluoroethylene. 10. Apparatus according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bases (10) of the two support means (4, 5) are mounted on a common slide (25), the two bases can move away and or approaching each other along the axis of the slide according to a length variation of the specimen between the two support means.