PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Relation between strain hardening of steel and critical impact velocity in tension

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Zależność między umocnieniem odkształceniowym stali a krytyczną prędkością uderzenia przy rozciąganiu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In the present paper, a numerical study on the influence of strain hardening on the Critical Impact Velocity (CIV) in tension is conducted. Finite element code ABAQUS/Explicit is used to carry out numerical simulations of dynamic tension tests in a wide range of impact velocities up to that corresponding to the CIV. The constitutive relation due to Rusinek and Klepaczko (2001) has been used to define the material behaviour. Strain hardening parameters of the RK model were varied during the simulations. Numerical results are compared with those obtained from the analytical description of CIV proposed by Klepaczko (2005). Satisfactory agreement is found between numerical and analytical approaches. The analysis allows for a better understanding of the causes responsible of the CIV appearance.
PL
Praca przedstawia numeryczną analizę wpływu umocnienia odkształceniowego na krytyczną prędkość uderzenia (CIV) przy rozciąganiu. W symulacjach zastosowano oprogramowanie ABAQUS/Explicit oparte na metodzie elementów skończonych. Obliczeń dokonano dla dynamicznych obciążeń rozciągających w szerokim zakresie prędkości uderzenia aż do osiągnięcia wartości krytycznej (CIV). Do opisu materiału próbki użyto równań konstytutywnych modeli Rusinka-Klepaczki. Podczas analizy zmieniano parametry umocnienia odkształceniowego opisanego tym modelem. Wyniki symulacji numerycznych porównano z analitycznym opisem CIV zaproponowanym przez Klepaczkę (2005). Uzyskano zadawalającą zgodność pomiędzy symulacją a teorią. Przedstawiona analiza przyczynia się do lepszego zrozumienia zjawisk odpowiedzialnych za powstawanie krytycznej prędkości uderzenia (CIV).
Słowa kluczowe
Rocznik
Strony
645--665
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
autor
  • University Carlos III of Madrid, Department of Continuum Mechanics and Structural Analysis, Madrid, Spain, jarmarti@ing.uc3m.es
Bibliografia
  • 1. Arias A., Rodriguez-Martinez J.A., Rusinek A., 2008, Numerical simulations of impact behaviour of thin steel to cylindrical, conical and hemispherical non-deformable projectiles, Eng. Fract. Mech., 75, 1635-1656
  • 2. Berbenni S., Favier V., Lemoine X., Berveiller N., 2004, Micromechanical modelling of the elastic-viscoplastic behaviour of polycrystalline steels having different microstructures, Mat. Sci. and Eng., 372, 128-136
  • 3. Borvik T., Langseth M., Hoperstad O.S., Malo K.A., 2002, Perforation of 12 mm thick steel plates by 20 mm diameter projectiles with flat, hemispherical and conical noses. Part I: Experimental study, Int. J. Impact Eng., 27, 1, 19-35
  • 4. Clark D.S., Wood D.S., 1950, The influence of specimen dimension and shape on the results in tension impact testing, Proc. ASTM, 50, 577
  • 5. Considere M., 1885, L’emploi du fer de l’acier dans les constructions,Memoire no 34. Annales des Ponts et Chausse’es, Paris, 574-575
  • 6. Forrestal M.J., Piekutowski A.J., 2000, Penetration experiments with 6061-T6511aluminum targets and spherical-nose steel projectiles at striking velocities between 0.5 and 3.0 km/s, Int. J. Impact Eng., 24, 57-67
  • 7. Hu X., Daehn G.S., 1996, Effect of velocity on flow localization in tension, Acta Mater., 44, 1021-1033
  • 8. Klepaczko J.R., 1975, Thermally activated flow and strain rate history effects for some polycrystalline FCC metals, Mater. Sci. Eng., 18, 121-135
  • 9. Klepaczko J.R., 1987, A practical stress-strain-strain rate-temperature constitutive relation of the power form, J. Mech. Working Technol., 15, 143-165
  • 10. Klepaczko J.R., 1998a, A general approach to rate sensitivity and constitutive modeling of FCC and BCC metals, In: Impact: Effects of Fast Transient Loadings, A.A. Balkema, Rotterdam, 3-35
  • 11. Klepaczko J.R., 1998b, Remarks on impact shearing, J. Mech. Phys. Solids., 35, 1028-1042
  • 12. Klepaczko J.R., 2005, Review on critical impact velocities in tension and shear, Int. J. Impact Eng., 32, 188-209
  • 13. Klepaczko J.R., 2006, Dynamic instabilities and failures in impact tension, compression and shear, Conference Information: 8th International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading, Dijon, France, Journal of Physique IV, 134, 857-867
  • 14. Klepaczko J.R., Klosak M., 1999, Numerical study of the critical impact velocity in shear, European Journal of Mechanics A-Solids, 1, 93-113
  • 15. Klepaczko J.R., Rusinek A., Rodrıguez-Martエınez J.A., Pęcherski R.B., Arias A., 2009, Modeling of thermo-viscoplastic behaviour of DH-36 and Weldox 460-E structural steels at wide ranges of strain rates and temperatures, comparison of constitutive relations for impact problems, Mechanics of Materials, 41, 599-621
  • 16. Klosak M., Lodygowski T., Klepaczko J.R., 2001, Remarks on numerical estimation of the critical impact velocity in shear, CAMES, 8, 579-593
  • 17. Kocks U.F., Argon A.S., Ashby M.F., 1975, Thermodynamics and kinetics of slip, In: Progress in Materials Science, Chalmers B., Christian J.W., Massalski T.B. (Edit.), 19, Pergamon Press, Oxford
  • 18. Mann H.C., 1936, High-velocity tension-impact tests, Proc. ASTM, 36, 85
  • 19. Nemat-Nasser S., Guo W.G., 2003, Thermomechanical response of DH-36 structural steel over a wide range of strain rates and temperatures, Mech. Mat., 35, 1023-1047
  • 20. Oussouaddi O., Klepaczko J.R., 1991, Analysis of transition between the isothermal and adiabatic deformation in the case of torsion of a tube, Journal de Physique IV, 1, 323-334 [in French]
  • 21. Rusinek A., Klepaczko J.R., 2001, Shear testing of sheet steel at wide range of strain rates and a constitutive relation with strain-rate and temperature dependence of the flow stress, Int. J. Plasticity, 17, 87-115
  • 22. Rusinek A., Klepaczko J.R., 2003, Impact tension of sheet metals – effect of initial specimen length, 7th International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials Under Dynamic Loading, Oporto, Journal of Physique IV, 10, 329-334
  • 23. Rusinek A., Rodrıguez-Martınez J.A., Klepaczko J.R., Pęcherski R.B., 2009, Analysis of thermo-visco-plastic behaviour of six high strength steels, J. Mater. Design, 30, 1748-1761
  • 24. Rusinek A., Zaera R., 2007, Finite element simulation of steel ring fragmentation under radial expansion, Int. J. Impact Eng., 34, 799-822
  • 25. Rusinek A., Zaera R., Forquin P., Klepaczko J.R., 2008, Effect of plastic deformation and boundary conditions combined with elastic wave propagation on the collapse site of a crash box, Thin-Walled Structures, 46, 1143-1163
  • 26. Rusinek A., Zaera R., Klepaczko J.R., 2007, Constitutive relations in 3-D for a wide range of strain rates and temperatures – Application to mild steels, Int. J. Solids Struct., 44, 5611-5634
  • 27. Rusinek A., Zaera R., Klepaczko J.R., Cheriguene R., 2005, Analysis of inertia and scale effects on dynamic neck formation during tension of sheet steel, Acta Mater., 53, 5387-5400
  • 28. Seeger A., 1957, The mechanism of glide and work-hardening in face-centered cubic and hexagonal close-packed metal, In: Dislocations and Mechanical Pro- perties of Crystals, J. Wiley, New York
  • 29. Zaera R., Fernandez-Saez J., 2006, An implicit consistent algorithm for the integration of thermoviscoplastic constitutive equations in adiabatic conditions and finite deformations, Int. J. Solids Struct., 43, 1594-1612
  • 30. Zukas J.A., Scheffler D.R., 2000, Practical aspects of numerical simulations of dynamic events: effects of meshing, Int. J. Impact Eng., 24, 925-945
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWM4-0022-0008
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.