Xác định ứng suất kéo vượt quá hiện tượng gãy cổ tại tỷ lệ biến dạng rất cao

Experimental Mechanics - Tập 26 - Trang 319-323 - 1986
A. M. Rajendran1, S. J. Bless1
1Research Institute, University of Dayton, Dayton

Tóm tắt

Mục tiêu của nỗ lực này là mở rộng phân tích Bridgman về hiện tượng gãy cổ kéo để thu thập dữ liệu ứng suất-độ biến dạng vượt qua điểm khởi phát của hiện tượng gãy cổ từ thanh Hopkinson tách. Để đạt được mục đích này, các kỹ thuật phân tích và thực nghiệm kết hợp đã được xem xét. Các nỗ lực phân tích tập trung vào việc xác thực việc sử dụng các giải pháp Bridgman cho tốc độ biến dạng cao thông qua phân tích phần tử hữu hạn của mẫu kéo hình nón. Kỹ thuật thực nghiệm liên quan đến việc phát triển một hệ thống chụp ảnh sử dụng diode phát quang và máy quay trống 35 mm để quan sát hiện tượng gãy cổ trong các thử nghiệm kéo động được thực hiện với thanh Hopkinson kéo tách. Kỹ thuật mới đã phát triển thành công trong việc đo hồ sơ gãy cổ của các mẫu kéo làm từ nhôm 6061-T6, thép HY100 và 1020. Các hồ sơ đã đo được sử dụng cùng với phân tích Bridgman và dữ liệu ứng suất-độ biến dạng đã được thu nhận ở mức độ biến dạng trên 70 phần trăm.

Từ khóa

#ứng suất kéo #hiện tượng gãy cổ #tỷ lệ biến dạng cao #phân tích Bridgman #thanh Hopkinson

Tài liệu tham khảo

Considere, A., “L'Emploi du Fer et de L'Acier dans les Constructions,”Ann. Ponts Chaussees,9,574 (1885). Bridgman, P.W., “Studies in Large Plastic Flow and Fracture,” Chap. 1, McGraw Hill (1952). Norris, D.M., Moran, B., Schudder, J.K. andQuinones, D.F., “A Computer Simulation of the Tension Test,”J. Mech. Phys. Solids,26,1–19 (1978). Needleman, A., J. Mech. Phys. Solids,20,111 (1972). Chen, W.H., Int. J. Solids Struct.,7,685 (1971). Hancock, H.W. andMcKenzie, A.C., “On the Mechanisms of Ductile Failure in High Strength Steels Subject to Multiaxial States of Stress,”J. Mech. Phys. Solids, 1, 2/3, 107 (1976). Lindholm, U.S., “Some Experiments with the Split Hopkinson Pressure Bar,”J. Mech. Phys. Solids,12,317–335 (1964). Nicholas, T., “Tensile Testing of Materials at High Rates of Strain,”Experimental Mechanics,21,177–185 (1981). Brockman, R.A., “MAGNA: A Finite Element Program for the Materially and Geometrically Nonlinear Analysis of Three-Dimensional Structures Subjected to Static and Transient Loading,” AFWAL-TR-82-3098 (Dec. 1982). Cross, L.A., Bless, S.J., Rajendran, A.M., Strader, E.A. andDawicke, D.S., “New Technique to Investigate Necking in a Tensile Hopkinson Bar,”Experimental Mechanics,24 (9),184–186 (Sept. 1984). Rajendran, A.M., Bless, S.J. and Dawicke, D.S., “Evaluation of Bodner-Partom Model Parameters at High Strain Rate,” accepted for publication in J. Eng. Mat. & Tech., Trans. ASME (1985). Hoggat, C.R. andRecht, R.F., “Stress-Strain Data Obtained at High Rates Using an Expanding Ring,”Experimental Mechanics,19 (10),441 (Oct. 1969).