Kinematic features of the brittle fracture phenomenon

Summary Normal-fracture surfaces of various high-polymers were investigated with the aid of light microscopy. The common fracture pattern is discussed in relation with the kinematic fracture picture introduced bySmekal (1–3). Attention is paid to radial traces and hyperbolic traces, as well as to other morphological features. With the aid of the morphological picture and results of mechanical surface roughness measurements, the three-dimensional density (volume population) of fracture sources could, at polymethylmethacrylate, be roughly estimated. The geometry of fracture sources of polymethylmethacrylate was elucidated by means of electron microscopy. Supplementary experiments performated at normal-fracture surfaces of polymethylmethacrylate showed the effect of a 90°-rotation of the largest principal stress upon the critical condition of inhomogeneities.

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Zusammenfassung Bruchflächen verschiedener Hochpolymeren wurden lichtmikroskopisch untersucht. Die Bruchfiguren werden an Hand des kinematischen Bildes des Bruchvorgangs, wie esSmekal entwickelte, betrachtet. Besondere Aufmerksamkeit wurde den radialen und hyperbolischen Spuren sowie den anderen morphologischen Zügen gewidmet. Mit Hilfe des morphologischen Bildes und der Ergebnisse von mechanischen Messungen der Oberflächenrauhigkeit konnte grob für Polymethylmethacrylat die 3-dimensionale Dichte (Volumenhäufigkeit) der Quellen für den Bruch abgeschätzt werden. Die geometrische Form der Bruchquellen für Polymethylmethacrylat wurde elektronenmikroskopisch geklärt. Ergänzende Experimente an Normal-Bruchflächen von Polymethylmethacrylat zeigen den Effekt einer 90°-Drehung der größten Hauptspannung auf die kritische Inhomogenitätsbedingung.

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Presented at the conference Flow, Fatigue and Failure held in Leeds on January 8th and 9th, 1959, by the British Society of Rheology.