Untersuchungen zur sprungartigen Bruchausbreitung in Polymethylmethacrylat

Zusammenfassung

In PMMA ist der Übergang von der langsamen, unterkritischen Bruchausbreitung zur schnellen, überkritischen Bruchausbreitung mit einer Änderung in der Bruchflächenstruktur und einem Geschwindigkeitssprung verbunden. Die Bruchgeschwindigkeiten wurden mit zwei verschiedenen Methoden gemessen; die registrierten Endgeschwindigkeiten des langsamen Bruchausbreitungsbereiches liegen zwischen 6 und 21 cm/s, der Geschwindigkeitssprung beträgt etwa 3 Zehnerpotenzen. Dieses Bruchverhalten wird nachWilliams auf einen isotherm/adiabatischen Effekt zurückgeführt. Mit Hilfe einer vonWeichert,Schönert angegebenen Berechnung des Isothermenfeldes einer bewegten Wärmequelle kann dieser Effekt konkreter gefaßt und die Endgeschwindigkeit im langsamen Bruchausbreitungsbereich eingegrenzt werden.

Summary

In PMMA there is a transition from slow subcritical to fast critical crack growth accompanied by a change in the fracture surface and a sharp increase in the crack velocity. The crack velocities were measured by two different methods; the limiting velocities in the slow crack propagation region were in the range 6–21 cm/s; at the transition the velocity increases by about three orders of magnitude. Such crack propagation behaviour has been attributed byWilliams to an isothermal/adiabatic transition. With the help of recent calculations byWeichert andSchönert of the isothermal field around a moving heat source, it is shown that these limiting velocities of slow crack propagation can be estimated.