International Journal of Fracture

, Volume 16, Issue 6, pp 553–561 | Cite as

Fatigue behavior of rigid polymeric materials and composites at room and elevated temperature

  • Harumi Furue
  • Shoji Shimamura
Article

Abstract

In order to characterize the fatigue behavior of rigid polymeric materials, various thermoplastics and glassfiber reinforced plastics (thermoplastics and thermosets) were tested under alternating plane bending stresses at room (20°C) and elevated (50°C) temperatures. Increase in surface temperature and decrease in flexural rigidity of specimens were also measured during the fatigue testing. The results revealed that
  1. 1.

    Rigid polymeric materials can be classified into 3 groups according to their temperature rise characteristics (ΔT) and rigidity decrease (ΔE) during fatigue testing as follows: Group I. lower ΔT and ΔE: for unreinforced thermoplastics and bulk molding compound. Group II. higher ΔT and ΔE: for glassfiber reinforced thermoplastics and thermosets. Group III. higher ΔT and ΔE: for unreinforced thermoplastics.

     
  2. 2.

    Fatigue strengths of 107 cycles of these materials of groups I∼III are well correlated with their elastic moduli, respectively.

     

Keywords

Fatigue Fatigue Strength Fatigue Testing Elastic Modulo Fatigue Behavior 

Résumé

En vue de caractériser le comportement à la fatigue des matériaux polymères rigides, on a soumis à l'essai divers thermoplastiques et plastiques renforcés par fibres de verre sous des conditions de flexion plane alternée à la température ambiante et à une température de 50°C. On a également mesuré I'accroissement de la température de surface et al décroissance de la rigidité ftexionelle des éprouvettes en cours d'essai de fatigue. Les résultats révèlent que:
  1. 1.

    Les matériaux polymères rigides peuvent être classés en trois groupes selon leurs caractéristiques d'accroiseement de température (ΔT) et de décroissance de leur rigidité (ΔE) en cours d'essai de fatigue: Groupe I. faible ΔT et ΔE: s'applique aux thermoplastiques non renforcés et aux composés moulés dans la masse. Groupe II. haute valeur ΔT et ΔE: s'applique aux thermoplastiques renforcés par fibres de verre. Groupe III. haut valeur ΔT et ΔE: s'appliquant aux thermoplastiques non renforcés.

     
  2. 2.

    Les résultats révèlent également que les résistances à la fatigue à 107 cycles des matériaux des groupes I à III sont en bonne corrélation avec leurs modules d'élasticité respectifs.

     

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Copyright information

© Sijthoff & Noordhoff International Publishers 1980

Authors and Affiliations

  • Harumi Furue
    • 1
  • Shoji Shimamura
    • 1
  1. 1.Agency of Industrial Science and Technology, MITI Mechanical Engineering LaboratoryJapan

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