Effect of loading rate on the plane stress fracture toughness properties of an aluminum alloy

Résumé
L'effet de la vitesse de chargement sur les propriétés de ténacité en contrainte plane de plaques de 3.2 mm d'épaisseur en alliage d'aluminium 2219-T87 a été examiné à l'aide d'échantillons de traction à fissure centrale. Des courbes J de résistance à la rupture ont été obtenues à des vitesses de déplacements de 10^-6 et 5.7 m s^-1. L'essai dynamique de rupture fut conduit avec des plaques de pression couplées (coupled pressure plates). Les résultats montrent que les ténacités d'initiation et de propagation augmentent avec l'accroissement de la vitesse de chargement. Il est montré que l'augmentation de la ténacité est liée aux propriétés de la contrainte en fonction de la vitesse de déformation et au comportement ductile intrinsèque de l'alliage d'aluminium.

Abstract
The effect of loading rate on the plane stress fracture toughness properties of a 3.2-mm thick 2219-T87 aluminum alloy plate was investigated with center-cracked panels. Plane-stress J-resistance curves were generated at a constant displacement rate of 10^-6 and 5.7 m s^-1. Dynamic fracture testing was performed with a coupled pressure plates technique. Fracture initiation and propagation toughnesses were found to increase with an increased loading rate. The toughness increase was found to be related to the rate sensitivity characteristics and intrinsic ductile behavior of the aluminum alloy.