Local dynamic and heat dissipation in randomly pinned crack front

I dette prosjektet studerer vi eksperimentelt og numerisk oppsprekking av materialer. Vi har et spesielt fokus på hvordan vi skal forstå varmeavgivelse ved oppsprekking og hvordan temperatureffekter innvirker på sprekkdynamikken. Vi benytter blant annet et infrarødt kamera hvor vi kan måle direkte temperaturfordelingen ved sprekkdannelse. Fra dette kan vi beregne hvor stor del av den totale energien som går med til varmeproduksjon. I andre eksperimenter og simuleringer har vi studert hvordan mikro sprekker foran bruddfronten utvikler seg . Ved å bruke et super hurtig kamera kan vi måle de lokale hastighetsfluktuasjonene til bruddfronten i et transparent materiale. De lokale hastighetene viser seg å følge fordelinger som ikke er normal fordelt men er såkalte stabile Levi fordelinger. Vi har videre studert i detalj strukturen til de lokale hastighetsutbruddene både eksperimentelt og numerisk (publisert nylig i Nature com). I prosjektet har vi også studert sprekkdannelser numerisk for porøse og granulære materialer ved gass og væskeinjeksjon.

This project concerns the study of the dynamics and heat dissipation of an in-plane fracture front propagating in a transparent PMMA sample. The main goal of the project is to study in a systematic way, both experimentally and theoretically, mode 1 fractu re propagation along the weak interface between two sintered Plexiglas plates. We will study forced propagation with a constant deflection velocity of one of the plates and thermal creep with zero deflection velocity of the plate. We will use a waiting time matrix method, and an ultra fast image recording technique, to study the detailed velocity fluctuations of the front. The front propagation will be characterized by fast moving de-pinning regimes with corresponding velocity avalanches, and of low velocity pinning lines. The project will consist of three subprojects. In the first project we will study the heat dissipation measured by an infrared camera. In these experiments, the non deflected Plexiglas plate will be exchanged by a NaCl plate whic h is transparent to infrared light. The heat dissipation will be compared with the pinning and de-pinning dynamics of the contact line. In the second subproject we will study the local and global dynamics in the thermal creep regime. Our hypothesis is t hat the creep is activated thermally and following Arrhenius law. Preliminary results are consistent with this hypothesis, but more experiments are needed to be conclusive. In the third project we will study fracture propagation in a soft laponite gel. In this system we can measure both the inplane and the out of plane roughness of the fracture.