25889

مطالعه تجربي و عددي اعتبار روش¬هاي اندازه¬گيري و استخراج نتايج در آزمايش فشاري هاپكينسون

كارشناسي ارشد

كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك طراحي كاربردي جامدات

1397

21/10/1400

دكتر محمد جواد اشرفي

دكتر محمد جواد اشرفي

مكانيك

آزمايش ضربه هاپكينسون به‌طور گسترده براي به دست آوردن خواص ديناميكي مواد در نرخ كرنش‌هاي بالا استفاده مي‌شود. خواص مكانيكي مواد مانند تنش تسليم، كار سختي و تغيير شكل‌پذيري در بارگذاري ديناميكي (نرخ كرنش بالا) متفاوت از بارگذاري استاتيكي مي‌باشد و نياز ما را به آزمايش¬هاي ديناميكي بيشتر مي‌كند. اين آزمايش به‌صورت فشاري، كششي و پيچشي قابل انجام است. پارامترهاي مختلفي بر اعتبار نتايج اين آزمايش تأثيرگذار است. در اين پايان¬نامه اثر ابعاد نمونه آزمايش و همچنين اصطكاك بر نتايج آزمايش هاپكينسون فشاري به روش عددي و آزمايشگاهي موردبررسي قرارگرفته است. براي انجام شبيه‌سازي‌ها از نرم‌افزار ABAQUS/Explicit استفاده‌شده است كه نتايج آن با نتايج تجربي مراجع معتبر تطابق بسيار خوبي دارد. با انجام شبيه‌سازي، سيگنال‌هايي كه در محل كرنش¬سنج هستند استخراج‌شده و با تئوري انتشار موج به منحني تنش-كرنش تبديل مي¬گردند. با مقايسه اين نمودارها با نمودار تنش-كرنش براي حالت¬هاي مختلف اصطكاك و ابعاد، اعتبار آزمايش و نتايج بررسي مي¬شود. بررسي‌ها نشان مي‌دهد اثر افزايش اصطكاك مشابه با افزايش نرخ كرنش در نمونه آزمايش هست و رابطه اثر اصطكاك با نسبت طول به قطر نمونه به‌صورت عكس مي‌باشد با افزايش طول نمونه اثر اصطكاك بر نتايج آزمايش ميله فشار هاپكينسون كاهش مي‌يابد و بهترين نتيجه در حالتي كه اصطكاك صفر باشد حاصل مي‌شود.

1400/10/26

Experimental and Numerical Study of the Validity of Measurement Methods and Extraction of Results in Hopkinson Compression Test

1/11/2023 12:00:00 AM

Hopkinson impact test is widely used to obtain the dynamic properties of materials at high strain rates. The mechanical properties of materials such as yield stress, hard work, and ductility at dynamic loading (high strain rate) are different from static loading and increase our need for dynamic testing. This test can be performed by compression, tensile and torsional. Various parameters affect the validity of the results of this experiment. In this dissertation, the effect of experimental sample dimensions as well as friction on the results of Hopkinson compression test has been investigated numerically and laboratory method. ABAQUS / Explicit software was used to perform the simulations, the results of which are in good agreement with the experimental results of reputable sources. By simulation, the signals at the strain gauge site are extracted and converted into a stress-strain curve by wave propagation theory. By comparing these graphs with stress-strain diagrams for different states of friction and dimensions, the validity of the experiment and the results are checked. Studies show that the effect of increasing friction is similar to increasing the strain rate in the test sample and the relationship between the effect of friction and the length-to-diameter ratio of the sample is reversed. Be obtained.

ميله فشاري هاپكينسون , نرخ كرنش بالا , اصطكاك

Hopkinson pressure , Friction , high strain rate