Behaviour of ductile low porous materials with strain hardening in Taylor experiment

• Autorzy: Włodarczyk E. , Sarzyński M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12345865.1157223

Warianty tytułu

PL

Badanie zachowania niskoporowatych, plastycznych materiałów ze wzmocnieniem odkształceniowym z wykorzystaniem testu Taylora

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with an analytical solution of a one-dimensional boundary value problem, describing behaviour of a ductile porous cylindrical rod, both during and after Taylor direct impact experiment (Taylor DIE). The solution provides a simple theoretical basis for dynamical investigations of ductile porous material. The solution was based on a plastic-rigid rate-independent material with strain hardening. For ductile low porous materials with strain hardening, all parameters are presented by means of the closed analytical formulae. The paper presents also a new experimental method of determining distributions of density and longitudinal engineering compressive strain (LECS) in a porous ductile rod, plastically deformed by Taylor DIE.

PL

W pracy zawarto analityczne rozwiązanie jednowymiarowego modelu opisującego zachowanie plastycznego, porowatego pręta w trakcie i po zakończeniu uderzeniowego testu Taylora (Taylor DIE). Rozwiązanie bazuje na sztywno-plastycznym modelu materiału ze wzmocnieniem odkształceniowym (nie uwzględnia szybkości odkształcenia) i stanowi teoretyczną podstawę do badań właściwości dynamicznych plastycznych materiałów porowatych. Rozwiązanie ma postać zamkniętych równań analitycznych. W pracy przedstawiono również nową eksperymentalną metodę określania rozkładu gęstości oraz jednoosiowego odkształcenia nominalnego porowatych próbek odkształconych uderzeniowym testem Taylora.

Słowa kluczowe

EN

dynamic plasticity; porous ductile material; strain hardening; Taylor impact experiment; deformed rod dynamic parameters

PL

dynamiczna granica plastyczności; materiały porowate; umocnienie odkształceniowe; uderzeniowy test Taylora; właściwości dynamiczne

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 64, nr 2
• Strony: 69--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Włodarczyk E.

• Military University of Technology, Mechatronics and Aviation Department

autor

Sarzyński M.

• Military University of Technology, Mechatronics and Aviation Department

Bibliografia

• [1] Taylor G.I., The use of flat-ended projectiles for determining dynamic yield stress, I. Theoretical considerations, Proc. Roy. Soc., Series A, 194,1948, 289-299.
• [2] Whiffin A.C., The use of flat-ended projectiles for determining dynamic yield stress, II. Tests on various metallic materials, Proc. Roy. Soc., Series A, 194,1948, 300-322.
• [3] Lee E.H. and Tupper S J., Analysis of plastic deformation in a steel cylinder striking a rigid target, J. Appl. Mech. Trans., 21,1954, 63-70.
• [4] Hawkyard J.B., Eaton D., and Johnson W., The mean dynamic yield strength of copper and low carbon steel at elevated temperatures from measurements of the mushrooming of flat-ended projectiles, Int. J. Mech. Sci., 10, 1968, 929-948.
• [5] Hawkyard J.B., A theory for the mushrooming of flat-ended projectiles impinging on aflat rigid anvil, using energy consideration, Int. J. Mech. Sci., 11, 1969, 313-333.
• [6] Zukas J.A., Nicholas T., Swift H.F. et al., Impact dynamics, New York-Chichester-Brisbane- Toronto-Singapore, A Wiley Interscience Publication, 1982.
• [7] Jones S.E. and Gillis P.P., On the equation of motion of the undeformed section of a Taylor impact specimen, J. Appl. Phys., 61, 1987,199-502.
• [8] Jones S.E., Maudlin P.J. and Foster J.C., An engineering analysis of plastic wave propagation in the Taylor test, Int. J. Impact Eng., 19, 1997, 95-108.
• [9] Lu G., Wang B., and Zhang T., Taylor impact test for ductile porous materials, Part 1. Theory, Int. J. Impact Eng., 25, 2001, 981-991.
• [10] Wang B., Zhang T. and Lu G., Taylor impact test for ductile porous materials, Part 2. Experiments, Int. J. Impact Eng., 28, 2003, 499-511.
• [11] Field J.E., Walley S.M., Proud W.G., et al., Review of experimental techniques for high rate deformation and shock studies, Int. J. Impact Eng., 30, 2004, 725-775.
• [12] Zhang E. and Wang B., On the compressive behaviour of sintered porous coppers with low to medium porosities, Part I. Experimental study, Int. J. of Mechanical Sciences, 47, 2005, 744-756.
• [13] Włodarczyk E. and Sarzyński M., Analysis of dynamic parameters in a metal cylindrical rod striking a rigid target, J. Theor. and Appl. Mech., 51, 2013, 847-857.
• [14] Meyers M.A., Dynamic behaviour of materials, Wiley and Sons, New York, 1994.
• [15] Kaliski S., Rymarz C., Sobczyk K. et al., Waves, Elsevier, Amsterdam, 1992.
• [16] Cristescu N., Dynamic plasticity, North-Holland Publishing Company, Amsterdam, 1967.
• [17] Kolsky H. and Douch L.S., Experimental studies in plastic wave propagation, J. Mech. Physics Solid., 10, 1962, 195-223.

Uwagi

PL

Praca finansowana w ramach realizacji pracy doktorskiej mgr. inż. Marcina Sarzyńskiego.