Plus que n'importe quelle autre surface extérieure, le toit d'un bâtiment est exposé à la plupart des impacts d'objets liés à la météo, tels que des débris d'arbre et la glace. Les tuiles de couverture fissurées par un impact d'objet laissent entrer l'humidité, ce qui détériore la structure sous-jacente et entraîne des réparations coûteuses. Une augmentation arbitraire de l'épaisseur de la tuile peut améliorer la résistance à l'impact, mais les concepteurs doivent toutefois prendre en considération le supplément de poids et de coût des matériaux inhérents à cette approche simpliste. La résistance aux impacts à faible et forte énergies doit être mesurée précisément pour optimiser le conception des tuiles.
Un fournisseur de tuiles de couverture synthétiques nous a récemment demandé de l'aider à choisir un système d'impact instrumenté pour réaliser des essais à faible énergie pour évaluer les dommages subis par ses produits. Le client nous a fourni plusieurs échantillons de deux styles différents de tuiles fabriquées par ses soins.
Nos deux systèmes d'essai d'impact Instron 9440 et Instron 9450 permettent de réaliser les essais demandés par le client. Une fixation de support personnalisée simulant la position et la manière dont les tuiles sont posées a été conçue et recommandée au client. Équipé d'un marteau de 22,2 kN, d'un insert à marteau hémisphérique ½”, ainsi que de notre système d'acquisition de données DAS et de notre logiciel Bluehill Impact, le système nous a permis d'établir les niveaux d'énergie auxquels les tuiles fournies commencent à présenter un endommagement initial. Les impacts secondaires sur l'éprouvette ont été supprimés en installant un dispositif anti-rebond.
Les systèmes 9440 ou 9450 sont parfaitement adaptés à la détermination des caractéristiques de résistance des matériaux du client soumis à un impact. Les informations rassemblées lors des essais d'impact instrumenté peuvent être utilisées par le client comme base de données pour déterminer la manière dont les modifications apportées au mélange des matériaux bruts pourraient influer dans des situations de la vie réelle. Plusieurs autres essais peuvent être réalisés en utilisant une chambre environnementale pour étudier les caractéristiques à l'impact à différentes températures, ainsi que des fixations et des inserts différents pour simuler d'autres impacts non pris en charge.