Damage evolution in a filled epoxy resin

A method is proposed for studying damage evolution in a filled epoxy resin submitted to low-cycle fatigue loading. Transmission electron microscopy analysis was performed, which indicates a damage mechanism that corresponds well to the decreasing slope of the stress–strain hysteresis observed in strain-controlled fatigue experiments. Also, the suggested damage model appears to be suitable for the simulation of strain-controlled cyclic tests and fits the damage evolution of the filled epoxy resin fairly well.

ZusammenfassungIn dieser Arbeit wird eine Methodik zur Charakterisierung der Schadensevolution in einem gefüllten Epoxidharz unter zyklischer Beanspruchung vorgestellt. Die TEM-Analyse steht bezüglich der Interpretation des Schädigungsmechanismus im Einklang mit der in dehnungskontrollierten Ermüdungsversuchen beobachteten sinkenden Steigung der Spannungs-Dehnungs-Hysterese. Das vorgeschlagene Modell eignet sich zur Simulation dehnungsgesteuerter Ermüdungsexperimente und bildet die Schädigungsevolution des Epoxidharzes gut ab.

RésuméPlus que jamais, la demande de produits de haut de gamme est croissante. La capacité à prédire la détérioration dans les conditions de service, incluant l’évolution des équations constitutives du matériau, devient-elle ainsi une tâche critique. Le but de ce travail est de proposer une méthode d’analyse de l’évolution de l’endommagement dans une résine époxy chargée soumise à de la fatigue oligo- cyclique. L’analyse TEM réalisée indique la présence de mécanismes d’endommagement qui génèrent une diminution de la pente de l’hystérésis contrainte- déformation observée lors de l’expérimentation. Le modèle d’endommagement proposé ici apparaît très approprié àla simulation de tests cycliques pilotés par déformation et reproduit l’évolution réelle de l’endommagement pour une résine époxy chargée.