إجراء رفع درجة حرارة طبيعية والجمع بين الضغط-الإمالة لوحة أثر التجارب عن طريق نظام سخان Sabot المؤخرة في نهاية

سؤال ذو أهمية كبيرة هو: كيف تستجيب مقاومة القص الديناميكية للمعادن للتغيرات في الضغط ومعدلات الإجهاد المطبقة؟ يمكن معالجة هذا السؤال المهم في مجال توصيف المواد الديناميكي ، وغيرها ، من خلال هذه التقنية التي تخفف أيضا من العديد من مصادر التباين التجريبية الموجودة في النهج التقليدي. على الرغم من أن هذه الطريقة تم تصميمها في المقام الأول للتحقيقات في مقاومة الضغط و / أو القص ذات درجات الحرارة العالية للمواد ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا في دراسات مثل الانزلاق الديناميكي والشقوق.

مسدس الغاز في جامعة كيس ويسترن ريزيرف أحادي المرحلة ، بطول ستة أمتار وتجويف 82.5 ملم. يحتوي أحد الأقسام على تعديل مخصص للبندقية لهذه التجربة. يتم تمثيل التعديلات في هذا المخطط.

يتزاوج نظام التسخين مع برميل البندقية الحالي بحيث يمكن تسخين العينة الموجودة في مقدمة الروبوت المقاوم للحرارة المخصص إلى درجات الحرارة المرغوبة التي تزيد عن 1000 درجة مئوية. توجد تعديلات إضافية في نهاية الغرفة المستهدفة. هناك ، يقيس مسبار مقياس السرعة دوبلر الضوئي بدقة سرعة السطح الخلفي للوحة المستهدفة.

تأتي إشارات تشخيص الزناد والإمالة من المسامير المتحيزة للجهد على السطح الأمامي للوحة المستهدفة. تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء العينة والهدف للتجربة. قم بإنشاء العينات باستخدام الألومنيوم متعدد الكريستالات عالي النقاء.

الثقوب المتباعدة متساوية لتأمين العينة. تحقق الآن من تسطيح السطح. ضع العينة على اتصال مع شقة بصرية ثم ضع الاثنين تحت مصدر ضوء أخضر أحادي اللون.

راقب نطاقات الإضاءة المنحنية والمتباعدة حسب ميزات السطح. يكون السطح مسطحا بدرجة كافية إذا كانت ثلاثة نطاقات ضوئية أو أقل مرئية عبر قطر العينة. تتطلب التجربة أيضا لوحة مستهدفة وحلقة من الألومنيوم.

اصنع الألواح المستهدفة من قضيب سبيكة صلب هطول الأمطار. قسم الحلقة من أنبوب من الألومنيوم وحفر ست فتحات متساوية المسافات فيها قبل تلميعها. ضع اللوحة المستهدفة وحلقة الألمنيوم معا لإنتاج مجموعة مشابهة لهذا.

بعد ذلك ، قم بتركيب التجميع على حلقة الحامل المستهدف. عند الانتهاء ، سيشمل التجميع دبابيس نحاسية للاتصال بالزناد ودائرة تشخيص الإمالة. قم بتركيب الحلقة على حامل الهدف.

اجمع مكونات القروض المقاومة للحرارة. وتشمل هذه حامل العينة والعينة ومسامير الألومينا. ويشمل أيضا أنبوب صخري من سيليكات الألومينا وأنبوب جسم الألومنيوم مع غطاءه.

الآن اعمل مع الغطاء. الغطاء به مسمار العين. تحتوي الأخاديد على حلقة O مانعة للتسرب ومفتاح PTFE.

قم بتشغيل سلك مزدوج حراري من خلال قاعه. استخدم الايبوكسي للصق الغطاء بالجزء الخلفي من أنبوب الألومنيوم. في الجزء الأمامي من أنبوب الألومنيوم الايبوكسي أنبوب الصخور الحمم البركانية.

اسحب السلك الحراري من الغطاء عبر الأنابيب إلى حامل العينة وألصق حامل العينة بأنبوب الحمم البركانية. بعد أن يجف الأسمنت ، قم بتأمين العينة في حامل العينة بمسامير الألومينا. قبل المتابعة ، تأكد من عدم تغيير تسطيح السطح الأمامي للعينة.

ابدأ الآن العمل بمسدس الغاز في غرفة التأثير. قم بتركيب مرحلة حركة ثلاثية المحاور على قضيب فوق ماسورة البندقية. نعلق على المسرح حامل المنشور مع منشور محاذاة بصرية دقيقة.

بعد ذلك ، قم بلصق مرآة السطح الأولى فوق لوحة العينة. ثم ضع الدروب وبرميل البندقية بحيث تكون العينة متجهة للخارج. في الغرفة المستهدفة ، ضع مرآة سطحية أولى على الهدف وضع مجموعة حامل الهدف في مكانها.

قم بتدوير المنشور بعناية ليكون بين الألواح المستهدفة وعينات الألواح ومراياها. استخدم لمبة منتشرة لإجراء محاذاة تقريبية للألواح. اضبط المرحلة للحصول على صورة واحدة منعكسة مستمرة للمصباح من جميع أسطح المنشور.

استمر في تحقيق محاذاة دقيقة بمساعدة الموازاة التلقائية. اربط جميع مسامير تحديد المواقع على الحامل المستهدف وقم بإزالة مرحلة الحركة والمنشور والمرايا. انقل الروبوت إلى الطرف المقعدي لمسدس الغاز وقم بتوصيل المزدوجة الحرارية بجهاز مراقبة درجة الحرارة.

في هذه المرحلة ، قم بإعداد مقياس سرعة دوبلر. يتطلب ذلك مسبارا لتركيز الألياف الضوئية يتم إبراهيم في أنبوب من الألومنيوم. قم بتوصيل التركيز البصري بمقياس تداخل NDI TDI من الألياف البصرية بالكامل.

الآن خذ مجموعة التركيز إلى الحامل المستهدف. هذا خارج الغرفة المستهدفة للمظاهرة. استخدم الكمية المرفقة في الخلف لدعم التركيز.

وجه التركيزي إلى السطح الخلفي للهدف. قم بتشغيل الليزر واضبط موضع مسبار التركيز باستخدام البراغي الموجودة على مجموعة التركيز. توقف بعد تحقيق اقتران الضوء المناسب وتحسين الإشارة.

اضبط قارنة التوصيل ذات النسبة المتغيرة لتتناسب مع شدة الضوء المرجعي والضوء المتحول الدوبلر لتحسين الإشارة. بعد اكتمال جميع الاستعدادات ، أغلق غرفة الهدف المؤخري وأخلاء برميل البندقية إلى أقل من 100 ملليتور. حرك السخان إلى موضعه وقم بتشغيله.

قم بزيادة درجة حرارته بزيادات قدرها 100 درجة مئوية للوصول إلى درجة حرارة العينة المطلوبة. اضغط على تفريغ الحرق وغرف التحميل. تأكد أيضا من تأمين ماسك التخريب في غرفة التأثير.

مع وجود كل شيء في مكانه ، قم بإيقاف تشغيل المدفأة وحركها على الفور لأعلى باتجاه بئر السخان. سجل درجة حرارة المزدوجة الحرارية على سطح العينة. من هنا استمر في تسلسل إطلاق النار العادي.

هذا مثال على الجهد المسجل كدالة للوقت خلال تجربة تأثير اللوحة العادية ذات الهندسة العكسية النموذجية. التتبع الأحمر هو إشارة الزناد من المسامير القائمة على الجهد. يسمح الفرق بين أوقات الزناد للدبابيس الأولى والأخيرة بتقدير الحد الأقصى للإمالة عند الاصطدام.

موجة طولية إلى السطح الخلفي. الإشارة السوداء هي نتيجة تشخيص الحركة الطبيعية للسطح الحر باستخدام مقياس سرعة دوبلر الفوتون. هذه القطعة هي من سرعة السطح العادية الحرة لمجموعة من درجات الحرارة.

تنتقل رموز البيانات من الأسود إلى الأحمر ، مما يمثل درجات حرارة العينة الأولية الأكثر برودة إلى الأكثر دفئا. يرتبط الارتفاع الحاد الأولي بضغط عينة الألمنيوم عند واجهتها مع الهدف مع تطور الصدمة. تنتج الهضبة عن تطابق المعاوقة بين العينة والهدف.

لاحظ أن أعلى سرعة للسطح الحر ترتبط بأدنى درجة حرارة وتنخفض السرعات مع زيادة درجة الحرارة. يشير هذا إلى تليين حراري محتمل للعينة في ظل ظروف الاختبار المختلفة. يمكن رؤية نتيجة أكثر إثارة للاهتمام في الشكل 16 والتي توضح تتبع سرعة جسيمات السطح الحر الطبيعي الذي تم الحصول عليه من تجارب تأثير اللوحة العادية للهندسة العكسية التي تم إجراؤها على المغنيسيوم متعدد الكريستالات النقاء التجاري.

تظهر النتائج تناقص سرعات الجسيمات بشكل رتيب عند هضبة الصدمة مع زيادة درجات الحرارة في حدود 23 إلى 610 درجة مئوية. ومع ذلك ، في درجات حرارة تتجاوز هذا المستوى ، أي 617 و 630 درجة مئوية ، يمكن ملاحظة انعكاس هذا الاتجاه بوضوح. تشير هذه الزيادة في سرعة الجسيمات إلى زيادة في مقاومة الصدمات لمادة العينة.

علاوة على ذلك ، بافتراض أن الثوابت المرنة للمادة تنخفض كدالة لزيادة درجة الحرارة ، فإن الزيادة في مقاومة الصدمة في هذه الحالة تشير إلى زيادة في قوة الخضوع و / أو معامل البلاستيك لمادة العينة. يمكن ملاحظة أن الزيادة في سرعة الجسيمات عند هضبة الصدمة مصحوبة بزيادة في مستويات سرعة الجسيمات طوال الارتفاع الأولي في تتبع سرعة الجسيمات ، والتي ترتبط بمستويات الإجهاد لواجهة هدف العينة أثناء اللدونة الأولية لمادة العينة. يوضح الشكل 17 صور مجهرية للمقاطع العرضية لسطح تأثير عينات ما بعد الاختبار.

تظهر الصور تأثيرين ملحوظين على البنية المجهرية نتيجة لزيادة درجة الحرارة. الأول هو نضج الحبوب مع زيادة درجة حرارة العينة. تظهر الصور أيضا تغييرا في تشكيلات الفرقة المزدوجة.

بالنظر بعناية إلى الصور المقابلة لدرجات حرارة تتراوح من 23 إلى 500 درجة مئوية ، لوحظ انخفاض واضح في النطاقات المزدوجة مع زيادة درجة الحرارة. ومع ذلك ، في درجات الحرارة المرتفعة ، أي 610 و 617 و 630 درجة مئوية ، لوحظ عودة ظهور هذين النطاقين المزدوجين ، مما يشير إلى أن تكوين النطاق المزدوج مفضل في الطرف الأخير من نطاق درجة الحرارة هذا. إذا تم تجميع مواد الاختبار بالفعل ، فبمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية في حوالي خمس إلى ست ساعات.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر توخي الحذر المناسب في تحضير مواد العينة بحيث يمكن تلبية تفاوتات التسطيح والتوازي بشكل مناسب. باتباع هذا الإجراء ، يمكن أيضا تنفيذ طرق مماثلة مثل تأثير اللوحة المائلة وتأثير لوحة قص الضغط والتي تتيح فحص سلوك المواد الديناميكي بمعدلات وأنماط تحميل مختلفة. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء تجربة تأثير لوحة درجة الحرارة المرتفعة والتي تمكنك من التخفيف من العديد من التحديات التجريبية الموجودة في النهج التقليدي.