Cohesive Zone Description and Quantitative Analysis of Glassy Polymer Fracture
Modélisation par zone cohésive et étude expérimentale de la rupture des polymères vitreux
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MATEIS INSA Lyon, 20, avenue A. Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex - France, email: nesrine.saad@insa-lyon.fr, rafael.estevez@insa-lyon.fr, christian.olagnon@insa-lyon.fr, roland.seguela@insa-lyon.fr
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Laboratoire Structure et Propriétés de l'État Solide, Bât. C6, Université de Lille I, 59655 Villeneuve d'Asq Cedex - France, email: roland.seguela@insa-lyon.fr
Crazing is described with a viscoplastic cohesive zone which accounts for its initiation for a critical stress state, the thickening of the craze surfaces up to the failure of the craze fibrils which corresponds to the nucleation of a crack locally. A calibration of the parameters of such a cohesive zone is presented for PMMA (Polymethyl methacrylate). The rate dependent formulation of the cohesive zone is shown necessary to capture the rate dependency of the glassy polymer toughness.
Résumé
Le craquelage est décrit à l'aide d'une zone cohésive qui prend en compte l'amorçage, l'élargissement des surfaces des craquelures jusqu'à la rupture des fibrilles qui correspond à la création d'une fissure localement. Une calibration des paramètres de la zone cohésive est présentée pour le PMMA (Polymethyl methacrylate). Nous montrons qu'il est nécessaire de décrire le craquelage à l'aide d'une zone cohésive viscoplastique pour rendre compte des effets de la vitesse de chargement sur la ténacité du matériau, qui dépend des conditions de sollicitation.
© IFP, 2006