Dynamic tension testing of DP600, DP800 steel and Al 6061 T4 alloy sheets by means of rotary hammer

• Autorzy: Niechajowicz A. , Tobota A.

Warianty tytułu

PL

Dynamiczne próby rozciągania blach ze stali DP600,DP 800 oraz stopu Al 6061 T4 za pomocą młota rotacyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this research was to apply a rotary hammer to dynamic tension testing and to determine the effect of deformation velocity (ranging from 300 to 1000 s-1) on the stress-strain curves for sheets made from steel DP600, DP800 and alloy Al 6061T4. The costs and the lack of uniform standards, which makes the choice of specimens and deformation conditions and the interpretation of the results affected by the waviness of the elastic wave and its dissipation and reflection difficult, are a serious problem in dynamic testing. Thanks to an upgraded measuring system and fixtures minimizing the slip of the sheet replicable results were obtained for a wide range of deformation velocities, with relatively small oscillations at the start of deformation. The above materials were subjected to tension tests in a testing machine at strain rates of 0.0001 and 0.01 s-1 and to rotary hammer tests at strain rates of 300, 500 and 1000 s-1. On this basis the effect of deformation velocity on stress was assessed for the tested materials. Owing to the application of a high-speed digital camera the deformations of the specimen measuring base can be precisely determined.

PL

Celem prezentowanych badań było zastosowanie zmodernizowanego młota rotacyjnego do dynamicznych prób rozciągania oraz wyznaczenie wpływu prędkości odkształcenia na krzywe rozciągania blach ze stali DP 600, DP800 i stopu Al 6061T4 z prędkościami odkształcenia 300 – 1000 s-1. Poważnym problemem badań dynamicznych, są ich koszty, oraz brak jednolitych standardów, co utrudnia dobór próbek, warunków odkształcania oraz interpretacji wyników zakłóconych falowym charakterem fali sprężystej oraz jej rozpraszaniem i odbiciem. Zmodernizowany układ pomiarowy oraz uchwyty minimalizujace poślizg blachy pozwoliły na uzyskanie powtarzalnych wyników dla szerokiego zakresu prędkości odkształcania ze stosunkowo niewielkimi oscylacjami na początku odkształcania. Dla badanych materiałów przeprowadzono próby rozciągania na maszynie wytrzymałościowej z prędkościami 0,0001 i 0,01 s-1 oraz próby na młocie rotacyjnym z prędkościami odkształcenia 250, 500 i 1000 s. Na tej podstawie dokonano oceny wpływu prędkości odkształcenia na naprężenia dla badanych materiałów. Zastosowanie szybkiej kamery cyfrowej pozwala na wyznaczenie dokładnych odkształceń bazy pomiarowej próbki.

Słowa kluczowe

EN

dynamic testing; sheet metal; rotary hammer; dual-phase steel; aluminium alloy

PL

rozciąganie dynamiczne; młot rotacyjny; stopy aluminium

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 3
• Strony: 647--657
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Niechajowicz A.

autor

Tobota A.

• WROCŁAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 50-371 WROCŁAW, 5 ŁUKASIEWICZA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] R. Kuziak, R. Kawalla, S. Waengler, Advanced High Strength Steels for Automotive Industry, Archives of Civil and Mechanical Engineering 2, 103 (2008).
• [2] M. Seth, V. J. Vohnout, G. S. Daehn, Formability of steel sheet in high velocity impact, Journal of Materials Processing Technology 168, 390 (2005).
• [3] K. Groβmann, H. Wiemer, A. Hardtmann, L. Penter, The advanced forming process model including the elastic effect on the forming press and tool, Archives of Civil and Mechanical Engineering 8, 3, 41 (2008).
• [4] D. Szeliga, M. Pietrzyk, Testing of the inverse software for identification of rheological models of materiale subjected to plastic deformation, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 7, 1, 35 (2007).
• [5] High Strain Rate Experts Group, Recommendations for Dynamic Tensile Testing of Sheet Steels, International Iron and Steel Institute, www.worldautosteel.org, (2005).
• [6] Z. Gronostajski, S. Polak, Quasi-static and Dynamic Deformation of Double-hat Thin-walled Element of Vehicle Controlled Body Crushing Zones Joined by Clinching, Arc-hives of Civil and Mechanical Engineering 2, 57 (2008).
• [7] A. Niechajowicz, S. Polak, M. Jakubów, Analizy numeryczne wybranych zagadnień mechaniki, ed. Tadeusz Niezgoda. Warszawa : WAT, p. 475, (2007).
• [8] C. Wong, IISI-AutoCo Round-Robin Dynamic Tensile Testing Project, International Iron and Steel Institute, www.worldautosteel.org, (2005).
• [9] J. R. Klepaczko, Review on critical impact velocities in tension and shear, International Journal of Impact Engineering 32, 188 (2006).
• [10] A. Niechajowicz, A. Tobota, Application of flywheel machine for sheet metal dynamic tensile test, Archives of Civil and Mechanical Engineering 2, 2008.
• [11] O. S. Lee, M. S. Kimb, Dynamic material property characterization by using split Hopkinson pressure bar (SHPB) technique, Nuclear Engineering and Design 226, 119 (2003).
• [12] J. Dutton, Dynamic tensile properties of thin sheet materials, Research Report 303, HSE Books, (2005).
• [13] A. Rusinek, R. Cheriguene, A. Bauer, J. R. Klepaczko, P. Larour, Dynamic behavior of high-strength sheet steel in dynamic tension: Experimental and numerical analyses, Journal of Strain Analysis for Engineering Design 43, 37 (2008).
• [14] L. Durrenberger, J. R. Klepaczko, A. Rusinek, Constitutive modeling of metals based on the evolution of the strain-hardening rate, Journal of Engineering Materials and Technology, Transactions of the ASME 129, 550 (2007).
• [15] Toussaint, L. Tabourot, P. Vacher, Experimental study with a Digital Image Correlation (DIC) method and numerical simulation of an anisotropic elastic-plastic commercially pure titanium, Archives of Civil and Mechanical Engineering 8, 3, 131, (2008).