Numéro
J. Phys. IV France
Volume 01, Numéro C3, Octobre 1991
DYMAT 1991 - 3rd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading
Page(s) C3-739 - C3-744
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jp4:19913104
DYMAT 1991 - 3rd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading

J. Phys. IV France 01 (1991) C3-739-C3-744

DOI: 10.1051/jp4:19913104

RELATED EXPERIMENTAL AND MODELLING METHODS OF ANALYSING CRACK INITIATION AND PROPAGATION CONDITIONS IN POLYMER MATERIALS

J.P. DEAR

Department of Mechanical Engineering, Imperial College of Science, Technology and Medicine, Exhibition Road, GB-London SW7 2BX, Great-Britain


Résumé
Une méthode d'essai évitant le recours à un dispositif par impact a été conçue pour amorcer et faire propager une fissure dans un polymère. Elle est basée sur les bonnes propriétés d'isolation thermique des polymères et des matériaux équivalents, et sur leur tendance à se fragiliser lorsqu'ils sont refroidis à basse température. L'amorçage d'une fissure dans une partie fragilisée d'une éprouvette est un processus simple, et il est facile d'en assurer la propagation au sein même de la partie active de l'éprouvette qui peut avoir plusieurs géométries et présenter aussi des caractéristiques variées telles que la présence de joints adhésifs par exemple. De la même façon on peut faire varier la contrainte de chargement de l'échantillon, selon les conditions réelles que l'on cherche à reproduire. Avec les dispositifs à choc qui s'appliquent à des éprouvettes de flexion trois points par exemple, ou encore avec d'autres conditions d'essais, il reste le problème de la détermination de la part prise par les forces transitoires lors du chargement dans l'initiation et la propagation de la fissure. Même si un appareil à choc débouche sur un essai très utile et réaliste, il peut être délicat de déterminer avec précision le point de rupture, ou d'autres spécificités auxquelles la méthode que nous proposons s'applique. Dans beaucoup de cas, l'essai par choc et la méthode proposé se complètent bien.


Abstract
A test method has been devised that initiates and propagates a crack in polymer materials that avoids the need of an impact device. This is to take advantage of the good thermal insulation properties of polymers and similar materials and their tendency to be embrittled when cooled to low temperatures. Crack initiation in an embrittled part of the specimen is a simple process and it can be arranged for the crack to then propagate into the main part of the specimen which can have a variety of different shapes and include bonded joints and other features. Also, the stress loading for the main part of the specimen can be varied to relate to the different conditions in which a material may be employed. With impact testers, that also apply dynamically a three-point bend or other test condition then a problem can be in determining how much the crack initiation and propagation is due to the impact transient forces relative to the three-point bending or other loading of the specimen. Although impact testing is a very useful and realistic test, it can be difficult to determine precisely the threshold of crack initiation and propagation and other key factors that the proposed test method achieves. In many ways, impact testing and the proposed method complement each other.



© EDP Sciences 1991