Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of a rotary impact testing machine in tests of materials under dynamic strain conditions

Hyc-Dadak Katarzyna, Pawlicki Jacek

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2023

|

Vol. 67, No. 3

44--50

EN

The article presents characteristics of an upgraded rotary impact testing machine featuring a new measurement system based on strain gauges and enabling the recording of short signals. A dedicated test rig enabled the performance of dynamic tensile and bend tests within a linear velocity of a forcing element (striker/claw) restricted within the range of 5 m/s to 40 m/s. Tests involved TRIP and DP steels as well as alloys of non-ferrous metals PA4 and AZ31. Dynamic tensile tests were performed in relation to a striker linear velocity of 5 m/s, 15 m/s and 30 m/s. The results obtained in the above-named tests were compared with those obtained in static tensile tests. The dynamic tensile tests and structural examinations made it possible to identify correlations between strain rates, mechanical properties of the materials and the morphology of fractures. The testing methodology discussed in the article could constitute an effective tool enabling the assessment of properties of structural materials under dynamic strain conditions. The research-related test results could be used when designing the structure of energy-consuming elements of vehicles and load-bearing elements of aircraft exposed to dynamic loads.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę zmodernizowanego młota rotacyjnego wyposażonego nowy system pomiarowy, oparty na czujnikach tensometrycznych, umożliwiający rejestrację krótkotrwałych sygnałów. Stanowisko umożliwia przeprowadzenie prób dynamicznego rozciągania i zginania w zakresie prędkości liniowej elementu wymuszającego od 5 do 40 m/s. Badania przeprowadzono dla wybranej grupy materiałów metalicznych stali TRIP i DP oraz stopów metali nieżelaznych PA4 i AZ31. Próby dynamicznego rozciągania wykonano dla prędkości liniowej bijaka: 5, 15 i 30 m/s. Otrzymane wyniki porównano z uzyskanymi w warunkach statycznej próby rozciągania. Przeprowadzone próby dynamicznego rozciągania oraz badania strukturalne pozwoliły na określenie zależności pomiędzy prędkością odkształcenia a własnościami wytrzymałościowymi materiałów oraz morfologią przełomów. Zaproponowana metodyka badań materiałów może stanowić efektywne narzędzie do oceny właściwości materiałów konstrukcyjnych w warunkach dynamicznego przebiegu odkształcenia. W praktyce wyniki badań mogą być stosowane do projektowania konstrukcji elementów energochłonnych pojazdów i elementów nośnych statków powietrznych, poddanych dynamicznym obciążeniom.

2

Experimental study on the dynamic tensile mechanical properties of marble under water and oil conditions

Li Chaoxin, Liu Dongyan, Zhu Yunhui

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 3

317--330

EN

To investigate the dynamic tensile properties and energy dissipation characteristics of marble in three different conditions: dry, water-saturated, and oil-saturated, a Brazilian disk splitting test was conducted using a 50 mm diameter Hopkinson pressure bar (SHPB) device. The findings indicate that the peak strain and dynamic tensile strength of the three conditions increase with strain rate, exhibiting a clear strain rate effect. Additionally, lubricating effects of water and oil weaken internal shear sliding friction, thus promoting crack expansion. Furthermore, immersion of fluid in marble weakens the cementation of internal mineral particles, leading to lower tensile strength of marble saturated with water and oil compared to dry marble under dynamic impact. When analyzing the energy dissipation of marble, both the absorption energy and dissipation energy density increase with oil strain rate, indicating a positive correlation. Moreover, numerical results obtained from ANSYS/LS-DYNA correspond well with experimental data, thus verifying and interpreting the experimental outcomes.

3

AA5052 failure prediction of electromagnetic flanging process using a combined fracture model

Deng Huakun, Mao Yunfei, Li Guangyao, Zhang Xu, Cui Junjia

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e84, 1--17

EN

Electromagnetic forming process could significantly increase the forming limit of aluminum alloy. However, high-speed fracture prediction of aluminum alloys is a major problem in the development of electromagnetic flanging process. In this study, notched specimen tensile tests with high-speed Digital Image Correlation system were conducted under the strain rate range from 0.001 to 100 s-1. A fracture model of AA5052 alloys which combined of an uncoupled fracture model, Gissmo damage evolution model and Johnson-Cook strain rate effect was established. Electromagnetic flanging experiments were conducted to verify the failure criteria effectiveness. Results showed that failure strain was significantly influenced by strain rate under various loading path. Compared with the experiments, the percentage error of established electromagnetic flanging process FEM model was less than 4%. The fracture model established could well predict notched specimen high-speed failure, and also accurately predict sheet failure model of electromagnetic flanging experiments and, thus, verified the effectiveness of the established dynamic failure criteria in electromagnetic flanging process.

4

Analiza MES procesu dynamicznego rozciągania austenitycznej stali wyskomanganowej

Jabłońska M., Tomczak J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 8

559--562

PL

Stale z grupy AHSS z uwagi na ich zastosowanie na profile używane w strefach bezpieczeństwa pojazdów, wymagają prowadzenia badań z wykorzystaniem dużych prędkości odkształcania symulujących warunki podczas kolizji. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań analizy numerycznej rozciągania udarowego próbek z austenitycznej stali wysokomanganowej X55MnAl25-5 z zastosowaniem metody elementów skończonych. Obliczenia przeprowadzono wykorzystując pakiet oprogramowania Simufact Forming. Oprogramowanie umożliwia analizę procesu odkształcenia w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia. Na potrzeby analizy numerycznej zbudowano szereg modeli geometrycznych procesu, w zależności od prędkości rozciągania, przy czym w niniejszej publikacji przedstawiono wyniki analizy dla prędkości 7,5 m/s. W efekcie prowadzonych symulacji określono rozkłady intensywności odkształcenia, naprężeń zredukowanych, temperatury, oraz kryterium zniszczenia w kolejnych fazach procesu.

EN

Steel from AHSS group, from the point of view of their future application for profiles used in safety zones of vehicles, it is necessary to conduct research with the use of different deformation speeds which simulate conditions during collision. The article presents chosen tests results of numeric analysis of impact stress of samples from high-manganese austenitic steel X55MnAl25-5 with application of finite-element method (FEM). Calculations were conducted with the use of software suit Simufact Forming. This software makes it possible to analyse in conditions of spatial deformation with the possibility to conduct a full thermal analysis of the process. For the purpose of numeric analysis a series of geometric models of the process was prepared, depending on the tension speed, but this publication presents the results of the analysis for the speed of 7.5m/s. As a result of performed simulations the deformation intensity distribution was determined, as well as other parameters such as reduced stress, temperature and failure criterion in every stage of the process.

5

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

Niechajowicz A., Tobota A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 3

647-657

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.