Published March 25, 2022
| Version v1
Publication
Open
PVC failure modelling through experimental and digital image correlation measurements
- 1. Chouaib Doukkali University
- 2. Université Moulay Ismail de Meknes
Description
This paper analyses industrial PVC sheets structural integrity assessment widely used for different ranges of industrial applications. We investigated combined approaches focused on fracture toughness assessment to predict PVC mechanical behavior against failure. We ran a series of tests on tensile and single-edge notched samples at various crosshead speeds on a tensile test machine. PVC sheets' stress intensity factors were evaluated using both theoretical and experimental approaches to model crack growth. In the experimental procedure, we used the digital image correlation (DIC) method. We also developed a semi-empirical model to predict crack length over time. Furthermore, we proposed that the crack growth rate and stress intensity factor were satisfactorily correlated at all crosshead speeds and that the crack growth rate could be represented using a power-law model. In pre-cracked PVC specimens, the results showed that crack growth appears to be influenced by crosshead speed.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تحلل هذه الورقة تقييم السلامة الهيكلية لألواح PVC الصناعية المستخدمة على نطاق واسع في نطاقات مختلفة من التطبيقات الصناعية. لقد حققنا في الأساليب المشتركة التي تركز على تقييم صلابة الكسر للتنبؤ بالسلوك الميكانيكي لـ PVC ضد الفشل. أجرينا سلسلة من الاختبارات على عينات الشد والعينات أحادية الحافة المحززة بسرعات متقاطعة مختلفة على آلة اختبار الشد. تم تقييم عوامل شدة الإجهاد لألواح البولي فينيل كلوريد باستخدام كل من الأساليب النظرية والتجريبية لنمذجة نمو الشقوق. في الإجراء التجريبي، استخدمنا طريقة ارتباط الصور الرقمية (DIC). كما طورنا نموذجًا شبه تجريبي للتنبؤ بطول الشقوق بمرور الوقت. علاوة على ذلك، اقترحنا أن معدل نمو الشقوق وعامل شدة الإجهاد كانا مرتبطين بشكل مرضٍ في جميع السرعات المتقاطعة وأنه يمكن تمثيل معدل نمو الشقوق باستخدام نموذج قانون القوة. في عينات PVC المتشققة مسبقًا، أظهرت النتائج أن نمو الشقوق يبدو أنه يتأثر بسرعة التقاطع.Translated Description (French)
Cet article analyse l'évaluation de l'intégrité structurelle des feuilles de PVC industrielles largement utilisées pour différentes gammes d'applications industrielles. Nous avons étudié des approches combinées axées sur l'évaluation de la ténacité à la rupture pour prédire le comportement mécanique du PVC contre les défaillances. Nous avons effectué une série de tests sur des échantillons entaillés en traction et à simple bord à différentes vitesses de crosse sur une machine de test de traction. Les facteurs d'intensité de contrainte des feuilles de PVC ont été évalués à l'aide d'approches théoriques et expérimentales pour modéliser la croissance des fissures. Dans la procédure expérimentale, nous avons utilisé la méthode de corrélation d'images numériques (DIC). Nous avons également développé un modèle semi-empirique pour prédire la longueur des fissures au fil du temps. De plus, nous avons proposé que le taux de croissance de la fissure et le facteur d'intensité de la contrainte soient corrélés de manière satisfaisante à toutes les vitesses de la traverse et que le taux de croissance de la fissure puisse être représenté à l'aide d'un modèle de loi de puissance. Dans les échantillons de PVC pré-fissurés, les résultats ont montré que la croissance des fissures semble être influencée par la vitesse de la traverse.Translated Description (Spanish)
Este documento analiza la evaluación de la integridad estructural de las láminas de PVC industriales ampliamente utilizadas para diferentes rangos de aplicaciones industriales. Investigamos enfoques combinados centrados en la evaluación de la tenacidad de la fractura para predecir el comportamiento mecánico del PVC frente al fallo. Realizamos una serie de pruebas en muestras de tracción y muescas de un solo borde a varias velocidades de cruceta en una máquina de prueba de tracción. Los factores de intensidad de tensión de las láminas de PVC se evaluaron utilizando enfoques teóricos y experimentales para modelar el crecimiento de grietas. En el procedimiento experimental, utilizamos el método de correlación digital de imágenes (dic). También desarrollamos un modelo semi-empírico para predecir la longitud de las grietas a lo largo del tiempo. Además, propusimos que la tasa de crecimiento de grietas y el factor de intensidad de tensión se correlacionaron satisfactoriamente a todas las velocidades de cruceta y que la tasa de crecimiento de grietas podría representarse utilizando un modelo de ley de potencia. En muestras de PVC preagrietado, los resultados mostraron que el crecimiento de grietas parece estar influenciado por la velocidad de la cruceta.Files
3534.pdf
Files
(3.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7e7ff156341b7ca7264db5a19c98c9d9
|
3.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة فشل PVC من خلال قياسات ارتباط الصور التجريبية والرقمية
- Translated title (French)
- Modélisation des défaillances du PVC grâce à des mesures de corrélation d'images expérimentales et numériques
- Translated title (Spanish)
- Modelado de fallas de PVC a través de mediciones de correlación de imágenes experimentales y digitales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4221117364
- DOI
- 10.3221/igf-esis.60.33