J-integral correlation of the initiation of slow crack growth in linear polyethylene

Abstract

In previous investigations it has been shown that the regime of slow crack growth and the time to failure depend directly on the initial rate of crack-tip opening and damage. In this paper we demonstrate that a more appropriate fracture parameter to correlate various load levels, crack lengths, and specimen geometries under small-scale-yielding conditions is the J-integral rather than K. Since the initial rate of damage depends directly on the J-integral, the phenomenon of long-time failure by slow crack growth should be correlated by the J-integral for linear PE.

Résumé

Au cours d'études précédentes, on a montré que le régime de croissance lente d'une fissure et le temps nécessaire à la rupture dépendent directement de la vitesse initiale de l'ouverture et de l'endommagement à l'extrémité de la fissure. Dans ce travail, on démontre que l'intégrale J est un meilleur paramètre de rupture que K pour mettre en corrélation différentes valeurs de la charge, longueurs des fissurs et géométries d'éprouvettes, sous des conditions d'écoulement plastique à faible échelle. Comme la vitesse d'endommagement initiale dépend directement de l'intégrale J, on devrait pouvoir corréler avec J le phénomène de rupture différée sur une longue durée, résultant d'une croissance lente de fissure, dans le cas d'un polyéthyléne linéaire.