O osobliwościach nominalnego odkształcenia ściskania w porowatym ciągliwym pręcie po teście Taylora

• Autorzy: Włodarczyk E. , Sarzyński M.

Warianty tytułu

EN

On singularities of a compressive nominal strain in a ductile porous rod after Taylor’s test

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono prosty, eksperymentalny model określania bieżącego i średniego odkształcenia ściskania, ɛ_r(x) i ɛ_a, w porowatym ciągliwym pręcie odkształconym plastycznie podczas testu Taylora. Wykryto, że w osiowym rozkładzie odkształcenia ε_r(x) (x - współrzędna Lagrange’a) występują dwie osobliwości: 1. Maksimum odkształcenia bieżącego, ε_{r max}, położone jest w bliskim otoczeniu uderzającego końca pręta, a nie w płaszczyźnie zderzenia, jak publikuje się do tej pory w literaturze. 2. Maksymalna wartość odkształcenia ε_max przy dużych obciążeniach maleje ze wzrostem początkowej porowatości materiału pręta, odwrotnie niż w statyce. Przyczyny wymienionych zjawisk opisano w czwartej części pracy. Średnie odkształcenie, ε_a, w zakresie niskiej i średniej porowatości praktycznie nie zależy od jej poziomu i jest limitowane wartością prędkości uderzenia. Mając na uwadze powyższe fakty, można uważać, że praca ma wartości aplikacyjne i poznawcze.

EN

A simple experimental model for determination of the running and average nominal compressive strain, ε_r(x) and ε_a in the ductile porous rod, plasticly deformed during Taylor test, has been presented in this paper. It is revealed that in the axial distribution of the strain ε_r(x) (x - Lagrangian coordinate) there are two singularities: 1. The maximum running strain, ε_{r max} , there is near of the striking end of the rod, but it does not locate on the impact plane, as it is presented in available literature so far. 2. At high loading (impact velocity), value of the maximum, ε_{r max}, decreases as the initial porosity of the rod increases. A physical reason of these interesting phenomena is presented in Section 4 of this paper. In turn, the average strain, ε_a, from low to medium porosity, practically does not depend on its value and it is determined by impact velocity. Bearing in mind the above facts, one can think that this paper has applicable and cognitive importance.

Słowa kluczowe

PL

metale porowate; odkształcenie dynamiczne ściskania; bezpośredni eksperyment uderzeniowy Taylora

EN

porous metals; dynamic compressive; Taylor direct impact experiment

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 63, nr 1
• Strony: 63--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Włodarczyk E.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

autor

Sarzyński M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] G. I. Taylor, The use of flat-ended projectiles for determining dynamic yield stress, I. Theoretical considerations, Proc. Roy. Soc., Series a, London, 1948, 194, 289-99.
• [2] A. C. Whiffin, The use of flat-ended projectiles for determining dynamic yield stress, II. Tests on various metallic materials, Proc. Roy. Soc., Series a, London, 1948, 194, 300-22.
• [3] J. B. Hawkyard, D. Eaton, W. Johnson, The mean dynamic yield strength of cooper and low carbon steel at elevated temperatures from measurements of the mushrooming of flat-ended projectiles, Int. J. Mech. Sci., 1968, 10, 929-48.
• [4] J. B. Hawkyard, A theory for the mushrooming of flat-ended projectiles impinging on a flat rigid anvil, using energy consideration, Int. J. Mech. Sci., 1969, 11, 313-33.
• [5] E. Włodarczyk, M. Sarzyński, Dynamiczne zachowanie się metalowego pręta ze wzmocnieniem potęgowym uderzającego w sztywną tarczę. I: rozważania teoretyczne, Biul. WAT, 62, 1, 2013.
• [6] E. Włodarczyk, M. Sarzyński, Dynamiczne zachowanie się metalowego pręta ze wzmocnieniem potęgowym uderzającego w sztywną tarczę. II: analiza mechanicznych charakterystyk wyżarzonego pręta miedzianego Cu-ETP, Biul. WAT, 62, 1, 2013.
• [7] E. Włodarczyk, M. Sarzyński, Analysis of dynamic parameters in a metal cylindrical rod striking a rigid target, Journal of Theoretical and Applied Mechanics (JTAM), 51, 4, 2013.
• [8] E. H. Lee, S. J. Tupper, Analysis of plastic deformation in a steel cylinder striking a rigid target, J. Appl. Mech. Trans., ASME, 21, 1954, 63-70.
• [9] G. Lu, B. Wang, T. Zhang, Taylor impact test for ductile porous materials, Part 1: Theory, Int. J. Impact. Eng., 25, 2001, 981-991.
• [10] B. Wang, T. Zhang, G. Lu, Taylor impact test for ductile porous materials, Part 2: experiments, Int. J. Impact Eng., 28, 2003, 499-511.
• [11] E. Zhang, B. Wang, On the compressive behavior of sintered porous coopers with low to medium porosities, Part 1: Experimental study, Int. J. of Mechanical Sciences 47, 2005, 744-756.