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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
ポリマー材料の破壊挙動をより深く理解することに多くの関心が寄せられており、その結果、破壊特性を評価するためのいくつかの国際標準方法が開発されています。これらの標準方法がポリマー材料で作られた構造物や製品の破壊防止に関する重要な情報を提供し、材料の研究開発の方向性を与えるという事実を考慮すると、破壊にとって重要な追加の試験方法をリストに追加する必要があります。このような重要性と一致して、特に、急速に進む亀裂を阻止する材料の能力の観点から、急速な亀裂の伝播に対する耐性を評価する試験方法は、ポリマーにとって興味深いものとなるだろう。 [ 1]-[4][10]-[12][14]
急速に進行する亀裂が停止する短い時間間隔における応力拡大係数K の値は、そのような亀裂を停止させる材料の能力の尺度になります。動的解析法を使用して決定されるこの種の応力拡大係数の値は、亀裂停止破壊靱性K A の値を提供します。動的効果から生じる複雑さを軽減するために、はるかに複雑ではない静的解析手法を使用して、亀裂停止後の短時間 (1 ms ～ 2 ms) での応力拡大係数を決定することがよくあります。この方法で得られた亀裂停止破壊靱性の推定値はK a と呼ばれ、試験中の巨視的な動的影響を最小限に抑えることでK A とK a の差を小さくすることができます。 [ 5] - [8] 亀裂正面面ひずみの条件下で伝播する亀裂については、動的効果が小さいことが知られているwhere では、研究室サイズの試験片を使用したK la 決定を使用して、構造内で亀裂が停止するかどうか、またその停止点を推定することに成功しています。 [ 9]-[11] コンポーネントの設計、荷重コンプライアンス、および亀裂ジャンプ長さに応じて、亀裂停止が発生するかどうかと停止位置を予測するために、高速で進行する亀裂伝播イベントの動的解析が必要になる場合があります。このような場合、この国際規格によって決定されたK la の値を使用して、それ以下では亀裂速度がゼロになるK の値を特定できます。動的解析の使用に関する詳細については、参考文献 [8] を参照してください。
この国際規格は、ポリマーのモード I 面ひずみ亀裂抑制靱性測定の方法を説明しています。
Introduction
There has been much interest in a better understanding of the fracture behaviour of polymeric materials and, as a consequence, several International Standard methods for evaluating the fracture properties have been developed. In the light of the fact that these standard methods provide critical information on fracture prevention of structures and products made from polymeric materials, as well as give directions for the research and development of materials, any additional test methods of importance to fracture need to be added to the list. In line with such importance, in particular, a test method for evaluating the resistance to rapid crack propagation in terms of a material’s ability to arrest the fast-running crack would be of interest for polymers.[1]-[4][10]-[12][14]
The value of the stress intensity factor, K, during the short time interval in which a fast-running crack arrests is a measure of the ability of materials to arrest such a crack. The values of the stress intensity factor of this kind, which are determined using the dynamic methods of analysis, provide a value for the crack-arrest fracture toughness, KA. To ease complexity arising from the dynamic effects, static methods of analysis, which are much less complex, can often be used to determine the stress intensity factor at a short time (1 ms to 2 ms) after crack arrest. The estimate of the crack-arrest fracture toughness obtained in this fashion is termed Ka and the difference between KA and Ka can be made small by minimizing the macroscopic dynamic effects during the test.[5]-[8] For cracks propagating under the conditions of crack-front plane-strain, in situations where the dynamic effects are also known to be small, Kla determinations using laboratory-sized specimens have been used successfully to estimate whether, and at what point, a crack arrests in a structure.[9]-[11] Depending upon the component design, the loading compliance, and the crack-jump length, a dynamic analysis of a fast-running crack propagation event can be necessary in order to predict whether crack arrest will occur and the arrest position. In such cases, values of Kla, determined by this International Standard can be used to identify those values of K below which the crack speed is zero. More details on the use of dynamic analyses can be found in Reference [8].
This International Standard describes a method for mode I plane-strain crack-arrest toughness measurement for polymers.