Konstrukcja dynamicznego wykresu naprężenie-odkształcenie (σ-ε) na podstawie trwałych odkształceń pręta obciążonego udarowo

• Autorzy: Włodarczyk E. , Janiszewski J.

Warianty tytułu

EN

Construction of a dynamical stress-strain plot on a basis of plastic strain of impact loaded bar

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowana przez G. I. Taylora, Th. Karmana i Ch. A. Rachmatulina teoria propagacjifal sprężysto-plastycznych w ośrodkach ciągłych wymaga stosowania dynamicznego związku naprężenie-odkształcenie (σ-ε). Związek ten różni się istotnie od statycznego wykresu σ-ε. W związku z tym opracowano wiele metod otrzymywania dynamicznej zależności σ-ε. W niniejszym artykule dokonano przeglądu niektórych metod konstrukcji dynamicznej zależności σ-ε, opartych na trwałych odkształceniach cylindrycznego pręta metalowego uderzającego prostopadle z odpowiednią prędkością w nieodkształcalną przegrodę. W metodach tych wykorzystuje się analityczne rozwiązanie problemu oddziaływania centrowanej fali obciążenia (fali Reimanna) z odbitą od swobodnego końca pręta falą odciążenia silnej nieciągłości. Taki układ fal generowany jest w metalowym pręcie podczas zderzenia z nieodkształcalną przegrodą. Okazuje się, że trwałe (plastyczne) odkształcenia pręta, powstałe podczas procesu zderzenia, pozwalają skonstruować dynamiczny wykresσ-ε dla materiału, z którego jest on wykonany.

EN

The theory of Taylor, Karman's, and akhmatulin's on elastic-plastic waves propagation in continuous media requires application of dynamical stress-strain relation. In fact, this relation is different from static stress-strain curve. Therefore, some methods for the dynamic stress-strain plot performance were elaborated. The survey of the construction methods of the dynamical stress-strain plot on the basis of plastic strain of the impact loaded bar has been presented here. Analytical solution of the problem of interaction of the centered Rimann's wave with an unloading wave of strong discontinuity, reflected from free end of the bar, was used. Such waves system is generated in the metal bar during its striking with a rigid target. It turned out, that plastic strain of the bar, produced during the impact, allows for constructing the dynamic stress-strain curve for bar material.

Słowa kluczowe

PL

wytrzymałość metali dynamiczna; obciążenia udarowe; dynamiczna granica plastyczności; wykres naprężenie-odkształcenie dynamiczny

EN

dynamic metal strength; impact loading; dynamic yield strength; dynamic stress-strain curve

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 55, nr 4
• Strony: 191--208
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., wykr.

Twórcy

autor

Włodarczyk E.

autor

Janiszewski J.

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

Bibliografia

• [1] H. KOLSKY, Stress waves in solids, Clarendon Press, Oxford, 1953.
• [2] N. CRISTESCU, Dynamic plasticity, North-Holland, Amsterdam, 1967.
• [3] R. KINSLOW, High-velocity impact phenomena, Academic Press, New York, 1970.
• [4] J. Henrych, The dynamics of explosion and its use, Academia, Praga, 1979.
• [5] J. A. ZUKAS, Impact dynamics, Wiley-Interscience, New York, 1962.
• [6] K. NOWACKI, Zagadnienia falowe w teorii plastyczności, PWN, Warszawa, 1974.
• [7] P. PERZYNA, Teoria lepkoplastyczności, PWN, Warszawa, 1966.
• [8] S. KALISKI, Z. DŻYGADŁO, L. SOLARZ, E. WŁODARCZYK, Drgania i fale, PWN, Warszawa, 1966.
• [9] CH. A. RACHMATULIN, JU. A. DEM'JANOV, Procznost pri intensivnych kratkovremennych nagruzkach, Fiz. Mat. Lit., Moskva, 1961.
• [10] G. S. SZAPIRO, Problemy dinamiki uprugo-plasticeskich sred, Mechanika, t. 5, I. JU. ISZLINSKIJ, G. G. CZERNYJ (red), Mir, Moskva, 1975.
• [11] U. S. LINDHOLM (ed), Mechanical behaviour of materials under dynamic loads, Springer, New York, 1968.
• [12] J. HOPKINSON, On the rupture of iron wire by a blow, Proc. Man. Lit. Phil., 11, 40, 1972 oraz Futher experiments on the rupture of iron wire, Proc. Man. Lit. Phil., 11, 15, 1972.
• [13] B. HOPKINSON, The effects of momentary stress in metals, Proc. Roy. Soc. A 74, 498, 1905.
• [14] G. I. TAYLOR, The plastic wave in a wire extended by on impact load; G. I. TAYLOR, Scientific Papers, Cambridge, 1942.
• [15] T. KARMAN, P. DUWEZ, The propagation of plastic deformation in solids, J. Appl. Phys., 21, 1950.
• [16] CH. A. RACHMATULIN, O rasprostranenii volny razgruzki, RMM, t. IX, 1, 1945.
• [17] G. I. TAYLOR, The use of flat-ended projectiles for determining dynamic yield stress, I. Theoretical considerations, Proc. R. Soc. Load. A, 1948.
• [18] A. C. WHIFFIN, The use of flat-ended projectiles for determining dynamic yield stress, II. Tests on various metallic materials, Proc. R. Soc. Load. A, 1948.
• [19] H. KOLSKY, L. S. DOUCH, Experimental studies in plastic wave propagation, J. Mech. Phys. Solids, vol. 10, 1962, 195-223.
• [20] J. KLEPACZKO, Doświadczalne badania sprężysto-plastycznych procesów falowych w metalach, Część I. Prace IPPT PAN, 61, Warszawa, 1970.
• [21] V. S. LENSKIJ, Metod postroenija dinamiczeskoj zavisimosti meżdu naprażeniami i deformaciami, Vestnik MGU, 10, 1953.
• [22] R. I. NADEEVA, Ob opredelenii dinamiczeskoj zavisimosti meżdu naprażenami i deformaciami, Vestnik MGU, 10, 1953.
• [23] D. S. CLARK, The behaviour of metals under dynamic loading, Trans. Amer. Soc. Metals, 46, 1954, Metal Progress, 64(5), 1953.
• [24] D. CLARK, D. WOOD, The properties of some metals and alloys on tensile impact, Transactions of American Society of Metals, 42, 1950.
• [25] E. WŁODARCZYK, Balistyka końcowa pocisków amunicji strzeleckiej, t. I, WAT, Warszawa, 2006.
• [26] CH. A. RACHMATULIN, K probleme rasprostranenia voln v uprugo-plasticzeskoj srede, Sbornik Institut Mechaniki AN SSSR, 1949.