Splitting tests : an alternative to determine the dynamic tensile strength of ceramic materials

Résumé
On étudie les possibilités d'utilisation de l'essai de traction indirecte (essai brésilien) en conditions dynamiques pour obtenir les propriétés mécaniques à traction des matériaux céramiques à hautes vitesses de contrainte. L'étude se fonde sur la réalisation d'essais mécaniques sur éprouvettes cylindriques placées dans la barre Hopkinson et observation par caméra photographique de haute vitesse de la nucléation et propagation de la fissure ainsi que sur des simulations numériques de l'essai par moyen de la méthode des éléments finis. On constate que les matériaux céramiques ont un comportement élastique jusqu'à la rupture et que la condition d'équilibre est atteinte avant la rupture de l'éprouvette, donc la méthode proposée peut être alternative pour déterminer les propriétés dynamiques à traction des matériaux fragiles.

Abstract
In this work, the possibilities of splitting tests (Brazilian tests) to determine the mechanical properties of ceramic materials at high strain rates are analyzed. The study is based on the mechanical characterization of cylindrical specimens in the Hopkinson bar and the use of a high speed camera to observe the failure pattern. Additionally, a numerical simulation of the tests has been carried out using the finite element method. Results show that Brazilian tests can be an alternative to determine the dynamic properties of brittle materials when the elastic behaviour and the equilibrium state are ensured, and the failure is produced in the expected way.