Studies on impact fracture of polymers and their composites. I. Instrumented falling weight impact test of polymer sheets.

ポリブロピレン (PP), ポリカルボナート (PC), ポリスチレン (PS), ポリエチレン (PE), プロピレン-エチレンブロック共重合体 (PPB), アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン (ABS) シートの衝撃挙動を計装化落錘衝撃装置を用いて検討した. その結果, 材料の延性及び力学的性質に応じて3種類の破壊の型, すなわち, 突抜け破壊, クラック破壊, 及びぜい性破壊の形式のあることが明らかになった. 突抜け破壊は常にPC及びPEに見られ, 重錘が貫通する典型的な延性破壊である. PP及びPPBのクラック破壊は重錘の先端近くの局部的な塑性変形に続くクラックによって一見引き起こされるけれども, 本質的には材料の延性とそのひずみ速度依存性と関係する半延性的な破壊である. これらの破壊の型の破壊荷重と衝撃エネルギーは材料の降伏応力に影響され, さらに試験片の厚さと重錘径に比例して増加する. ぜい性破壊はPSシートに対して見られるが, 重錘先端のクラック発生と塑性変形が全くなく半径方向への成畏によって生じる. この破壊の場合は衝撃エネルギーは極めて低く, 試験片厚さや重錘径との関係もあまり明らかではない.