Caracterización de materiales de tipo cepa intermedia con correlación Digital de imágenes

Resumen

Aquí presentamos una metodología para la caracterización dinámica de muestras de resistencia a la tracción en las tasas de tensión intermedio utilizando un marco de carga servo-hidráulico de alta velocidad. También se definen los procedimientos para la instrumentación de la galga de tensión y análisis, así como para medidas de tensión de correlación digital de imágenes en las muestras.

Resumen

La respuesta mecánica de un material bajo carga dinámica es típicamente diferente de su comportamiento en condiciones estáticas; por lo tanto, el equipo cuasiestático común y procedimientos utilizados para la caracterización de materiales no son aplicables para materiales bajo cargas dinámicas. La respuesta dinámica de un material depende de su velocidad de deformación y se categoriza ampliamente en alto (es decir, mayor que 200/s), intermedio (es decir, 10−200/s) y baja tensión tarifa regímenes (es decir, por debajo de 10/s). Cada uno de estos regímenes requiere instalaciones específicas y protocolos de pruebas asegurar la confiabilidad de los datos adquiridos. Debido al acceso limitado a instalaciones de servo-hidráulico de alta velocidad y protocolos de prueba validados, hay una brecha notable en los resultados en el grado de deformación intermedias. El manuscrito actual presenta un protocolo validado para la caracterización de diferentes materiales a estas tasas de esfuerzo intermedio. Galgas extensométricas instrumentación y protocolos de correlación digital de imágenes también están incluidos como módulos de conexión para extraer el máximo nivel de datos detallados de cada prueba individual. Ejemplos de datos en bruto, obtenida de una variedad de materiales y configuraciones de prueba (por ejemplo,, resistencia a la tracción y cizallamiento) se presenta y se describe el procedimiento de análisis utilizado para procesar los datos de salida. Finalmente, se discuten los retos de caracterización dinámica mediante el protocolo actual, junto con las limitaciones de las instalaciones y métodos de superación de problemas potenciales.

Introducción

Mayoría de los materiales demuestra algún grado de dependencia del tipo de cepa en su comportamiento mecánico¹ y, por lo tanto, no es adecuado para determinar las propiedades del material para dinámica pruebas mecánicas realizadas sólo en las tasas de deformación cuasiestática aplicaciones. La dependencia del tipo de cepa de materiales típicamente se investiga utilizando cinco tipos de sistemas de prueba mecánicos: marcos de carga de disco tornillo convencional, sistemas servo-hidráulico, sistemas servo-hidráulico de alta velocidad, probadores de impacto y sistemas de barra Hopkinson ¹. barras Hopkinson de fractura han s....

Protocolo

1. PREPARACION

1. Preparar el hueso de perro en forma de muestras de resistencia a la tracción según el estándar ISO⁶ adelantado.
   Nota: Muestras similares son también usados⁴.
2. Instalar medidores de tensión en la sección de la ficha (obligatoria para la medición de la carga) y en la sección de calibre (opcional para la medición de la tensión) de la muestra resistencia a la tracción.
   1. Seleccione el modelo correcto de la galga de tensión basado en el tamaño, extensión máxima, pruebas de temperatura, resistencia eléctrica, etc.⁴.
   2. Limpie la superficie de la muestra....

Resultados

La duración de una prueba dinámica es típicamente comparable al tiempo necesario para que las ondas de estrés viajar ida y vuelta a lo largo del tren de la carga (es decir, apretones, muestras y carga) del sistema¹. Una prueba dinámica es válida si el número y la amplitud de las ondas de estrés durante una prueba dinámica es controlada por lo que se logra un equilibrio dinámico, y la muestra experimenta una deformación homogénea a una tasa casi constante de la tens.......

Discusión

Los datos crudos obtenidos en el experimento está influenciados por la ubicación de geometría y galgas de espécimen en el espécimen. Los datos de la carga en pruebas dinámicas de baja tensión tarifa adquiridas por una lavadora de carga de piezo-eléctrico incorporaron en el marco de carga a tasas más altas de tensión (Bruce et al. ³ sugerido > 10/s, mientras que para Wang et al. ⁹ registrados este límite a 100/s) por lo general sufren oscilaciones de gran a.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Lente de la cámara Opto	Engineering		Lente telecéntrica 23-64
Cámara de alta velocidad	SAX Photron Fastcam
DAQ  de alta velocidad;	National Instruments	USB-6259
Marco de carga servohidráulico de alta velocidad	MTS Systems Corporation	a medida
con difusor	AAADYN BALA DE JAB 		15° difusores
Micromediciones de	galgas extensométricas	modelo EA-13-062AQ-350

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