Fracture Mechanics at Intermediate Rates of Loading : The Influence of the Acceleration on Compact Tension Tests

Compact Tension specimens were loaded at I and 7 mls with two different accelerations imposed. Experimental photoelastic patterns recorded by a high speed camera were compared with those simulated by dynamic elastic Finite Elernent (FE) analysis. The positive results of this comparison validated the FE analysis. It is demonstrated that when the initial acceleralion of the specimen is low (using a damper in the loading device), static analysis can be applied for both testing speeds used. In high accelerations tests (without damper used), a transient dynamic stress state in thc specimens is found, therefore a dynamic analysis should be used. Furthermore, in high acceleration tests a transient mixed mode of loading at the crack tip occurs. R&um&: Deux accilirations diffirentes sont imposies i d e s eprouvettes de tension compacte (CT) sollicities i 1 et 7 mls. Les contraintes son1 visualisie par la photoClasticite a l'aide d'une camera i haute vitesse, et comparies avec les franges phototlastiques sirnulies par BlCments finis. Les rksultats positifs de ces comparaisons permettent & valider les calculs. I1 est dimontre par Ih que lorsque I'accilCration initiale de I'kchantillon est riduite par un amodsseur dans le systkme de chargement, I'analyse statique e s ~ applicable. Pour les accelerations ilevtcs, un etat de contrainte dynarnique transitoire est predominent dans la phase in~tiale du chargernent, et l'analyse dynamique doit &tre appliquee. De plus, dans ces tests une mixiti de mode esl prksente en tete de fissure.