Les essais de pénétration sont très similaires aux essais de compression, à une différence près : la sonde du pénétromètre est généralement beaucoup plus petite que l'échantillon testé et le traverse entièrement (par exemple, une aiguille hypodermique qui traverse un bouchon en élastomère).
On peut également considérer qu'il s'agit d'un essai de pénétration s'il traverse un élément du produit (par exemple, la couche extérieure d'un matériau composite).
L'essai de perforation est similaire, c'est-à-dire que la sonde pénètre dans l'échantillon, mais n'en ressort pas nécessairement.
Cette méthode d'essai peut être appliquée à une grande variété de produits et est très utile pour l'analyse comparative de l'énergie nécessaire à la rupture ou à la déformation d'un matériau.
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