Fracture Surface Energy Measurement at High Crack Speed Using a Strip Specimen : Application to Rubber Toughened PMMA

Abstract
An experimental procedure is proposed to measure the lowest elastic stored energy density leading to a rapid crack propagation (RCP) in polymeric materials. A strip specimen with a blunt saw cut is uniformly loaded and a razor is pushed into the saw cut to initiate the crack. The very high crack velocity which is reached is measured with a resistive coating on the sample surface. Results obtained for a rubber toughened PMMA show that fracture energy for RCP at approximately 500 m/s is much smaller than that in a quasi static tests. The material exhibits a ductile-brittle transition under particular loading conditions.

Résumé
Une essai est proposé pour mesurer les densité minimales d'énergie élastique de déformation conduisant à des propagations rapides de fissures dans des matériaux polymères. La géométrie de l'éprovette est une bande ayant un trait de scie arondi chargée uniformément sur sa longueur. La fissure est amorcée par la percussion d'une lame de rasoir au fond du trait de scie. La vitesse de propagation de la fissure est mesurée par une jauge résisistive. Des résultats sont obtenus pour un PMMA "choc". Les énergies de rupture obtenues pour des vitesses de fissuration d'environ 500 m/s sont bien inferieures à celles obtenues lors d'essais quasi statiques et montrent un comportement fragile de ces matériaux sous certaines sollicitations.