ISO 1143:2021
(Main)Metallic materials — Rotating bar bending fatigue testing
Metallic materials — Rotating bar bending fatigue testing
This document specifies the method for rotating bar bending fatigue testing of metallic materials. The tests are conducted at room temperature or elevated temperature in air, the specimen being rotated. Fatigue tests on notched specimens are not covered by this document, since the shape and size of notched specimens have not been standardized. However, fatigue test procedures described in this document can be applied to fatigue tests of notched specimens.
Matériaux métalliques — Essais de fatigue par flexion rotative de barreaux
Le présent document spécifie la méthode d'essai de fatigue par flexion rotative de barreaux en matériaux métalliques. Les essais sont réalisés à température ambiante ou à température élevée dans l'air, l'éprouvette étant mise en rotation. Les essais de fatigue réalisés sur des éprouvettes entaillées ne sont pas couverts par le présent document, étant donné que leur forme et leur taille n'ont pas été normalisées. Toutefois, les procédures d'essai de fatigue décrites dans le présent document peuvent être appliquées aux essais de fatigue des éprouvettes entaillées.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 1143
Third edition
2021-07
Metallic materials — Rotating bar
bending fatigue testing
Matériaux métalliques — Essais de fatigue par flexion rotative de
barreaux
Reference number
©
ISO 2021
© ISO 2021
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Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Principle of test . 2
6 Shape and size of specimen . 3
6.1 Forms of the test section . 3
6.2 Dimensions of specimens . 8
7 Preparation of specimens . 8
7.1 General . 8
7.2 Selection of the specimen and marking . 8
7.3 Machining procedure. 9
7.3.1 Heat treatment of test material . 9
7.3.2 Machining criteria . 9
7.3.3 Surface condition of specimens . 9
7.3.4 Dimensional checks .10
7.4 Storage and handling .10
8 Accuracy of the testing apparatus .10
9 Heating device and temperature measurement .11
10 Test procedure .11
10.1 Mounting the specimen .11
10.2 Application of force .12
10.3 Frequency selection .12
10.4 End of test .13
10.5 Procedure for testing at elevated temperature .13
11 Test report .14
12 Presentation of fatigue test results .15
12.1 Tabular presentation .15
12.2 Graphical presentation .15
13 Measurement uncertainty .16
13.1 General .16
13.2 Test conditions .16
13.3 Test results.16
Annex A (normative) Verification of the bending moment of rotating bar bending fatigue
machines .17
Annex B (informative) Example of a test report .25
Bibliography .26
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 of 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 www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 164, Mechanical testing of metals,
Subcommittee SC 4, Fatigue, fracture and toughness testing.
The third edition cancels and replaces the second edition (ISO 1143:2010), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— A new Clause 13, Measurement uncertainty, has been added;
— a new Annex B, Example of a test report, has been added.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 1143:2021(E)
Metallic materials — Rotating bar bending fatigue testing
WARNING — This document does not address safety or health concerns, should such issues
exist, that may be associated with its use or application. It is the responsibility of the user of this
document to establish any appropriate safety and health concerns, as well as to determine the
applicability of any national or local regulatory limitations regarding the use of this document.
1 Scope
This document specifies the method for rotating bar bending fatigue testing of metallic materials. The
tests are conducted at room temperature or elevated temperature in air, the specimen being rotated.
Fatigue tests on notched specimens are not covered by this document, since the shape and size of
notched specimens have not been standardized. However, fatigue test procedures described in this
document can be applied to fatigue tests of notched specimens.
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 latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 376, Metallic materials — Calibration of force-proving instruments used for the verification of uniaxial
testing machines
ISO 1099, Metallic materials — Fatigue testing — Axial force-controlled method
ISO 12106, Metallic materials — Fatigue testing — Axial-strain-controlled method
ISO 12107, Metallic materials — Fatigue testing — Statistical planning and analysis of data
ISO 23718, Metallic materials — Mechanical testing — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1099, ISO 12106, ISO 12107,
ISO 23718 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
fatigue
process of changes in properties which can occur in a metallic material due to the repeated application
of stresses or strains and that can lead to cracking or failure
3.2
fatigue life
N
f
number of applied cycles to achieve a defined failure criterion
3.3
S-N diagram
diagram that shows the relationship between stress and fatigue life (3.2)
3.4
bending moment
M
multiplication between force and length of lever arm at test temperature
3.5
section modulus
W
ratio of the moment of inertia of the cross-section of a beam undergoing flexure to the greatest distance
of an element of the beam from the neutral axis
3.6
machine lever ratio
M
lr
ratio between the force applied to the weight hanger and the bending moment (3.4) applied to the
specimen
3.7
length of lever arm
L
distance between the supporting point and the loading point
Note 1 to entry: See Figures 1 to 7.
Note 2 to entry: Since these distances are length of level arm, L = L = L.
1 2
4 Symbols
Symbols and corresponding designations are given in Table 1
Table 1 — Symbols
Symbol Designation Unit
D Diameter of gripped or loaded end of specimen mm
d Diameter of specimen where stress is maximum mm
L Length of lever arm mm
M Bending moment N·mm
M Machine lever ratio /
lr
N Fatigue life, cycles to failure cycle
f
r Radius at ends of test section that starts transition mm
from test diameter, d
W Section modulus mm
5 Principle of test
Nominally identical specimens are used, each being
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 1143
Troisième édition
2021-07
Matériaux métalliques — Essais
de fatigue par flexion rotative de
barreaux
Metallic materials — Rotating bar bending fatigue testing
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Principe de l'essai .3
6 Forme et dimension de l'éprouvette . 3
6.1 Formes de la section soumise à essai . 3
6.2 Dimensions des éprouvettes . 9
7 Préparation des éprouvettes .10
7.1 Généralités . 10
7.2 Choix de l'éprouvette et marquage . 10
7.3 Procédure d'usinage . 10
7.3.1 Traitement thermique du matériau d'essai . 10
7.3.2 Critères d'usinage . 11
7.3.3 État de surface des éprouvettes . 11
7.3.4 Contrôle dimensionnel .12
7.4 Stockage et manutention .12
8 Exactitude de l'appareillage d'essai .12
9 Dispositif de chauffage et mesure de la température .13
10 Procédure d'essai .13
10.1 Montage l'éprouvette .13
10.2 Application de la force . 14
10.3 Choix de la fréquence .15
10.4 Fin de l'essai .15
10.5 Procédure d'essai à température élevée. 15
11 Rapport d'essai .16
12 Présentation des résultats d'essai de fatigue .17
12.1 Présentation sous forme de tableau . 17
12.2 Présentation graphique . 17
13 Incertitude de mesure.18
13.1 Généralités . 18
13.2 Conditions d'essai . 19
13.3 Résultats d'essai . 19
Annexe A (normative) Vérification du moment de flexion des machines de fatigue par
flexion rotative de barreaux .20
Annexe B (informative) Exemple de rapport d'essai .28
Bibliographie .29
iii
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 4, Essais de fatigue, de fracture et de ténacité.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 1143:2010), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes :
— un nouvel Article 13, Incertitude de mesure, a été ajouté ;
— une nouvelle Annexe B, Exemple de rapport d'essai, a été ajoutée.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
NORME INTERNATIONALE ISO 1143:2021(F)
Matériaux métalliques — Essais de fatigue par flexion
rotative de barreaux
AVERTISSEMENT — Le présent document n'aborde pas les problèmes de sécurité et de santé, si
de tels problèmes existent, qui peuvent être liés à son utilisation ou son application. Il est de la
responsabilité de l'utilisateur du présent document d'établir toutes les questions appropriées en
matière de sécurité et de santé, et de déterminer l'applicabilité des limitations réglementaires
nationales ou locales eu égard à l'utilisation du présent document.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie la méthode d'essai de fatigue par flexion rotative de barreaux en
matériaux métalliques. Les essais sont réalisés à température ambiante ou à température élevée dans
l'air, l'éprouvette étant mise en rotation.
Les essais de fatigue réalisés sur des éprouvettes entaillées ne sont pas couverts par le présent
document, étant donné que leur forme et leur taille n'ont pas été normalisées. Toutefois, les procédures
d'essai de fatigue décrites dans le présent document peuvent être appliquées aux essais de fatigue des
éprouvettes entaillées.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 376, Matériaux métalliques — Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la
vérification des machines d'essais uniaxiaux
ISO 1099, Matériaux métalliques — Essais de fatigue — Méthode par force axiale contrôlée
ISO 12106, Matériaux métalliques — Essais de fatigue — Méthode par déformation axiale contrôlée
ISO 12107, Matériaux métalliques — Essais de fatigue — Programmation et analyse statistique de données
ISO 23718, Matériaux métalliques — Essais mécaniques — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l'ISO 1099, l'ISO 12106, l'ISO 12107,
l'ISO 23718 ainsi que les suivants, s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia : disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.1
fatigue
processus de variations des propriétés dont peut faire l'objet un matériau métallique en raison de
l'application répétée de contraintes et qui peuvent donner lieu à une fissuration ou une défaillance
3.2
durée de vie en fatigue
N
f
nombre de cycles appliqués pour atteindre un critère de défaillance défini
3.3
courbe S-N
courbe présentant la relation entre contrainte et durée de vie en fatigue (3.2)
3.4
moment de flexion
M
multiplication de la force par la longueur d'un bras de levier à la température d'essai
3.5
module d'inertie
W
rapport du moment d'inertie de la section transversale d'une poutre sous flexion sur la plus grande
distance d'un élément de la poutre par rapport à l'axe neutre
3.6
rapport de levier de la machine
M
lr
rapport entre la force app
...
Date : 2021-07
ISO/TC 164/SC 4
Date : 2021-07
Secrétariat : ANSI
Matériaux métalliques — Essais de fatigue par flexion rotative de barreaux
Metallic materials — Rotating bar bending fatigue testing
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre,
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, l’affichage sur l’internet
ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être
adressées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
CP 401 • CH-1214 Vernier, Genève
Tél. : + 41 22 749 01 11
E-mail : copyright@iso.orgcopyright@iso.org
Web : www.iso.orgWeb : www.iso.org
Publié en Suisse
Sommaire Page
Avant-propos . 6
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Principe de l'essai . 3
6 Forme et dimension de l'éprouvette . 3
6.1 Formes de la section soumise à essai . 3
6.2 Dimensions des éprouvettes .1 1
7 Préparation des éprouvettes . 12
7.1 Généralités .1 2
7.2 Choix de l'éprouvette et marquage .1 2
7.3 Procédure d'usinage .1 2
7.3.1 Traitement thermique du matériau d'essai .1 2
7.3.2 Critères d'usinage .1 3
7.3.3 État de surface des éprouvettes .1 3
7.3.4 Contrôle dimensionnel .1 4
7.4 Stockage et manutention .1 4
8 Exactitude de l'appareillage d'essai . 14
9 Dispositif de chauffage et mesure de la température . 15
10 Procédure d'essai . 16
10.1 Montage l'éprouvette .1 6
10.2 Application de la force .1 6
10.3 Choix de la fréquence .1 7
10.4 Fin de l'essai .1 7
10.5 Procédure d'essai à température élevée .1 8
11 Rapport d'essai . 19
12 Présentation des résultats d'essai de fatigue . 19
12.1 Présentation sous forme de tableau .1 9
12.2 Présentation graphique .1 9
13 Incertitude de mesure . 21
13.1 Généralités .2 1
13.2 Conditions d'essai .2 1
13.3 Résultats d'essai .2 1
Annexe A (normative) Vérification du moment de flexion des machines de fatigue par flexion rotative
de barreaux . 22
Annexe B (informative) Exemple de rapport d'essai . 31
Bibliographie . 32
Avant-propos v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Principe de l'essai . 3
6 Forme et dimension de l'éprouvette . 3
6.1 Formes de la section soumise à essai . 3
6.2 Dimensions des éprouvettes .1 1
7 Préparation des éprouvettes . 12
7.1 Généralités .1 2
7.2 Choix de l'éprouvette et marquage .1 2
7.3 Procédure d'usinage .1 2
7.3.1 Traitement thermique du matériau d'essai .1 2
7.3.2 Critères d'usinage .1 3
7.3.3 État de surface des éprouvettes .1 3
7.3.4 Contrôle dimensionnel .1 4
7.4 Stockage et manutention .1 4
8 Exactitude de l'appareillage d'essai . 14
9 Dispositif de chauffage et mesure de la température . 15
10 Procédure d'essai . 16
10.1 Montage l'éprouvette .1 6
10.2 Application de la force .1 6
10.3 Choix de la fréquence .1 7
10.4 Fin de l'essai .1 7
10.5 Procédure d'essai à température élevée .1 8
11 Rapport d'essai . 19
12 Présentation des résultats d'essai de fatigue . 19
12.1 Présentation sous forme de tableau .1 9
12.2 Présentation graphique .1 9
13 Incertitude de mesure . 21
13.1 Généralités .2 1
13.2 Conditions d'essai .2 1
13.3 Résultats d'essai .2 1
Annexe A (normative) Vérification du moment de flexion des machines de fatigue par flexion
rotative de barreaux . 22
Annexe B (informative) Exemple de rapport d'essai . 31
Bibliographie . 32
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 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 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
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Questions, Comments and Discussion
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