Analiza eksperymentalna ruchu promieniowego pierścieni rozciąganych elektromagnetycznie

• Autorzy: Janiszewski J. , Rutyna K.

Warianty tytułu

EN

Experimental analysis of radial motion of rings expanded electromagnetically

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczących rozciągania promieniowego pierścieni metalowych za pomocą impulsowego pola elektromagnetycznego. Badaniom poddano pierścienie wykonane z miedzi Cu-ETP oraz duraluminium AW-2017A. Rozciąganie próbek przeprowadzono z wykorzystaniem stanowiska eksperymentalnego zaprezentowanego w pracy [1]. Do rejestracji kształtu pierścienia w poszczególnych fazach jego ruchu zastosowano system kamer cyfrowych, które zapewniały otrzymanie obrazów o rozdzielczości 1360 x 1024 pikseli. Stwierdzono, że dla zastosowanych parametrów napędzania elektromagnetycznego, pierścienie miedziane rozciągają się z maksymalną prędkością wynoszącą około 170 m/s, podczas gdy pierścienie z duraluminium osiągają prędkość około 160 m/s. Ponadto potwierdzono, że pierścień jest rozciągany osiowosymetrycznie, jednakże w późniejszej fazie napędzania ruch ścianek pierścienia jest zaburzony przez niestabilność pola magnetycznego wywołanego uskokiem linii nawojowej pomiędzy uzwojeniami cewki.

EN

The experimental investigation results of a radial ring expansion caused by an impulse electromagnetic field are presented in our paper. The Cu-ETP copper and AW-2017A aluminum alloy rings were studied. The ring expansion was performed by using laboratory apparatus, which was presented in [1]. The ring motion was recorded by means of the optical record system, which consisted of five digital cameras. They ensured to obtain images with relatively high resolution 1360 x 1024 pixels. For applied electromagnetic loading condition, it was found copperrings expanded with a maximum velocity of approximately 170 m/s, whereas aluminum alloy rings were driven with the velocity of approximately 160 m/s. Moreover, it was confirmed an axissymmetric ring expansion, which, however, at further stages of the ring motion, was perturbed by a local instability in a magnetic field. This local magnetic field perturbation was induced by kinks in transition strip of the solenoid.

Słowa kluczowe

PL

elektromagnetyczna metoda pierścieniowa; elektromagnetyczne rozpęczanie pierścieni

EN

electromagnetic ring expansion; electromagnetic forming

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 58, nr 2
• Strony: 7--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Janiszewski J.

autor

Rutyna K.

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

Bibliografia

• [1] J. Janiszewski, W. Pichola, Stanowisko do elektromagnetycznego rozciągania pierścieni jako aparatura umożliwiająca badanie właściwości dynamicznych metali, Biul. WAT, 57, 1, 2008.
• [2] F. I. Niordson, A unit for testing Materials at High Strain Rates, Experimental Mechanics, January 1965.
• [3] M. A. Meyers, Dynamic Behavior of Materials, John Wiley and Sons, 1994.
• [4] W. H. Gourdin, Analysis and assessment of electromagnetic ring expansion as a high strain rate test, J. Appl. Phys., 65, 2, 1989.
• [5] S. Satapathy, D. Landen, Expanding ring experiments to measure high temperature adiabatic properties, International Journal of Impact Engineering, 33, 2006.
• [6] E. J. Bruno, High Velocity Forming of Metals, ASTME, 1968.
• [7] J. Shang, Electromagnetically assisted sheet metal stamping, praca magisterska, Uniwerystet Stanu Ohio, 2006, http://mse-gsd1.matsceng.ohio-state.edu.
• [8] L. Baranowski, K. Rutyna, Z. Surma, M. Szudrowicz, Wykorzystanie kamery zdjęć szybkich do badania powylotowego działania gazów prochowych, Międzynarodowa Konferencja Uzbrojeniowa "Naukowe aspekty techniki uzbrojenia", Waplewo, 2006.
• [9] H. Zhang, K. Ravi-Chandar, On the dynamics of necking and fragmentation I. Real time and post mortem observations in Al 6061-O, Int. J Fract., 142, 2006, 183-217.