جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « نرخ کرنش » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »
تکرار جستجوی کلیدواژه «نرخ کرنش» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
مقدمه
به منظور بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی پلی اتیلن افزودن برخی تقویت کننده ها مانند خاک رس به آن بسیار رایج است. خاک رس به عنوان یکی از مهمترین تقویت کننده ها جهت افزودن به پلیمرهای مختلف می باشد که منجر به تولید دسته جدیدی از مواد به نام کامپوزیت های پلیمر- خاک رس شده است.
روشدر تحقیق حاضر، رفتار کششی نانو کامپوزیت های زمینه پلی اتیلن تقویت شده با درصدهای مختلف نانو ذرات خاک رس از نوع مونت موریلونیت (0، 1، 3، 5 و 10) در دو نرخ کرنش (1/0 وmin-1 5/0) و دو دمای متفاوت (25 و 50 درجه سانتی گراد) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور نمونه های استاندارد با استفاده از روش قالب گیری تزریقی تهیه شدند. همچنین سطح شکست نمونه های تغییر شکل یافته به همراه سطح جانبی نمونه های کرنش یافته به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هانتایج به دست آمده از آزمایش کشش نشان داد که خواص کششی پلی اتیلن به مقدار نانو خاک رس و وابستگی دارد. ب طوریکه با افزایش نانوخاک رس تا 10 درصد وزنی استحکام تسلیم از 24 به 28 مگاپاسکال افزایش می یابد. بررسی مدل ایرینگ نشان می دهد که افزودن نانو ذرات خاک رس تا 10 درصد وزنی ، باعث افزایش میزان تغییرات آنتالپی از 97/64 به بالاتر از 100 kj/mol و حجم فعال سازی از 0049/0 به 01/0 می شود.
نتیجه گیرینتایج ارزیابی میکروسکوپی بیانگر نقش پررنگ نانوذرات خاک رس در فعال شدن باندهای برشی در حین تغییر شکل پلی اتیلن می باشد.
کلید واژگان: پلی اتیلن, خاک رس, نرخ کرنش, رفتار کششی}IntroductionIn this research, the tensile behavior of polyethylene matrix nanocomposites reinforced with different percentages of clay nanoparticles (0, 1, 3, 5 and 10) at two strain rates (0.1 and 0.5 min-1) and two different temperatures (25 and 50 degrees Celsius) has been investigated.
MethodsFor this purpose, standard samples were prepared using injection molding method. Also, the fracture surface of the deformed samples along with the side surface of the stretched samples were examined using scanning electron microscope and light microscope, respectively.
FindingsThe results obtained from the tensile test showed that the tensile properties of polyethylene strongly depend on the content of nano clay. Examining the Eyring model showed that the addition of clay nanoparticles up to 10 wt% causes to increase the amount of enthalpy changes from 64.97 to greater than 100 kj/mol and activation volume from 0.0049 to 0.01
Keywords: Polyethylene, Clay, Strain rate, Tensile Behavior} -
استفاده از z-پین ها علیرغم وزن کم و اندازه ی کوچک، به منظور کاهش معایب کامپوزیت ها و سازه های ساندویچی، افزایش مقاومت و استحکام آنها و همچنین جلوگیری از رشد ترک، گسترش فراوانی پیدا کرده است. در این مقاله با استفاده از روش المان محدود، رفتار سازه های ساندویچی چند منظوره با هسته z-پین در نرخ کرنش های متوسط (بین 164 تا 327 بر ثانیه)، تحت آزمایش میله فشاری هاپکینسون مورد بررسی قرار گرفته شده است. اثرات نرخ کرنش و رفتار مکانیکی سازه ساندویچی چند منظوره تحت بارگذاری دینامیکی بررسی و با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است که توافق خوبی بین نتایج وجود دارد. همچنین به بررسی پارامترهای موثر در جهت افزایش مقاومت مکانیکی سازه های ساندویچی با هسته های z-پین، مانند پرداخته شده است. این پارامترها شامل زاویه قرار گیری z-پین ها نسبت به افق، جنس ماده تشکیل دهنده و بررسی تغییر قطر z-پین ها می باشد. به طور خلاصه نتایج نشان می دهد که این سه پارامتر تاثیر بسزایی در افزایش تنش جریان و افزایش مقاومت نهایی سازه خواهند داشت. در انتها به مقایسه خواص مکانیکی سازه ساندویچی با هسته z-پین و هسته لانه زنبوری شبیه سازی شده پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که تحت شرایط وزنی و حجمی یکسان هسته، میزان مقاومت فشاری نهایی هسته ساخته شده از z-پین از هسته لانه زنبوری کمتر ولی انعطاف پذیری آن بیشتر می باشد.کلید واژگان: نرخ کرنش, سازه ساندویچی چند منظوره, z-پین, ضربه, روش المان محدود}The z-pins in spite of their small sizes and small weights, but they have been expanded to reduce the disadvantages of composites and sandwich panels, increase their resistances and strengths, and prevent crack growth. In this paper, using a finite element method, the behavior of multi-functional sandwich panels with z-pin cores in average strain rates (between 164-327 1/s) under Split Hopkinson pressure bar (SHPB) test have been investigated. The effects of strain rate and mechanical behavior of multifunctional sandwich panel subjected to dynamic loading were investigated and the results compared with the published experimental tests. Good agreements were found between them. Also, effective parameters such as embedding angle of z-pins, their materials and their diameters were investigated. In conclusion, the results show that the foresaid parameters have effective roles in increasing flow stress and ultimate strength of multifunctional sandwich panels. Furthermore, the mechanical properties of sandwich panel with z-pin and honeycomb were compared. The results show that in the same weight and Volume core condition, the ultimate strength and flexibility of z-pins are respectfully smaller and larger than honeycomb cores.Keywords: Strain Rate, Multi-functional sandwich panel, z-pin, Impact, finite element method}
-
به دلیل کاربرد گسترده مواد پلیمری، لازم است مدلی ساختاری وابسته به نرخ کرنش برای پیش بینی رفتار مکانیکی وابسته به نرخ کرنش این دسته از مواد ارایه شود. در این تحقیق، ابتدا مدل ساختاری دینامیکی تعمیم یافته بر اساس نتایج آزمایشگاهی برای پلیمرهای مختلف ارایه می شود. بدین منظور نتایج آزمایشی پلیمرهای گرماسخت و گرمانرم مختلف استفاده و مدل فوق ارزیابی می شود. این مدل شامل سه بخش است، که بخش اول برای پیش بینی رفتار الاستیک پلیمرهای مختلف ارایه شده است. ضمنا، مدل در بخش دوم رفتار غیرخطی پلیمرها را با اصلاح مدل ساختاری جانسون-کوک و در بخش سوم، مدل حاضر استحکام نهایی پلیمر را پیش بینی می کند. در ادامه با ترکیب مناسب مدل ساختاری دینامیکی تعمیم یافته حاضر و مدل مایکرومکانیکی پلاستیسیته هوانگ، رفتار برشی کامپوزیت تک جهته شیشه/اپوکسی پیش بینی می شود. مدل فوق که مدل دینامیکی ساختاری-مایکرومکانیکی نامیده می شود، توانایی پیش بینی رفتار ماده در مقادیر دلخواه از کسرحجمی الیاف و نرخ کرنش را داراست و بدین ترتیب نیاز به انجام آزمایش های مشخصه سازی را به نحو چشمگیری کاهش می دهد. در انتها نشان داده می شود که مدل ساختاری دینامیکی تعمیم یافته و مدل دینامیکی ساختاری-مایکرومکانیکی به ترتیب رفتار وابسته به نرخ کرنش پلیمرهای خالص و کامپوزیت ها را به خوبی پیش بینی می کنند.کلید واژگان: مدل ساختاری, نرخ کرنش, مواد پلیمری, مایکرومکانیک, خواص برشی}Due to the wide applications of polymeric materials, it is necessary to develop a dynamic constitutive model to investigate their strain rate dependent mechanical behavior. In this study, the generalized strain rate dependent constitutive model was developed based on the experimental results of polymers. The experimental data of thermoset and thermoplastic polymers were used to evaluate the model. The present model includes three main components; the first component expresses the elastic stress-strain behavior of polymers. The second component models the nonlinear stress-strain behavior of the material using the Johnson-Cook model and the third component predicts the ultimate strength of polymers. Then, by combining the generalized strain rate dependent constitutive model and the plasticity micromechanical model of Huang, the shear behavior of glass/epoxy composites is predicted. This model, called dynamic constitutive-micromechanical model, removed dependency of composite mechanical behavior to the fiber volume fraction and the strain rate. Therefore, experimental characterization was reduced significantly. Finally, it was shown that the generalized strain rate dependent constitutive model and the dynamic constitutive-micromechanical model predicted the mechanical behavior of neat polymers and glass/epoxy composites respectively, with good accuracies .Keywords: Constitutive model, Strain rate, Polymeric material, Micromechanics, Shear properties}
-
در این مقاله، رابطه بین تنش و زمان یا مکان در پروفیل موج شوک قوی یکنواخت و پارامترهای موثر در پروفیل موج شوک قوی یکنواخت در مواد جامد فلزی موردمطالعه قرارگرفته است. ابتدا پارامترهای موثر در تغییر شکل ماده خالص شناسایی و رابطه بین آن ها معلوم شد. سپس با انجام فرض هایی ساده کننده معادله تغییر تنش به دست آمد. در مرحله بعد سختی های ماده موردبحث واقع شده و با ساده سازی در معادله قرار گرفتند. با بی بعد سازی، پارامترهای موثر در موج شوک قوی یکنواخت به دست آمدند. نتایج حل معادله بی بعد پروفیل موج شوک یکنواخت را شبیه سازی می کند، تخمینی از زمان بالا آمدن جبهه موج شوک قوی و ضخامت جبهه موج را می دهد و نشان می دهد که نرخ کرنش بیشینه نزدیک مرکز پروفیل موج شوک روی می دهد. داده های تجربی و شبیه سازی نشان می دهد وقتی تنش برشی الاستیک از مقاومت شبکه بیشتر می شود، یک پله کوچک در پروفیل سرعت-زمان ذره ایجاد می شود.کلید واژگان: پروفیل موج شوک قوی پایدار, نرخ کرنش, مدول حجمی, ضخامت موج, زمان بالا آمدن موج}In this article, the stress-time or speed-time relation for a steady intense shock wave front and effective parameters on it in solid metals (except alkaline metals) were studied. First, the parameters relevant to the deformation of a pure material were identified and a relation between them was found. Then with simplifying assumptions, a stress change equation was obtained. Afterwards, the modulus of the material was considered and after some simplification, it was substituted in the equation. After non-dimensionalization, effective parameters for a loading by an intense shock wave were obtained. The results of solving the dimensionless equations simulated the profile of the shock loading, gived the approximated rise time and width of the strong shock wave front and helped to explain that the maximum strain rate occurred near the centre of the shock wave profile. It was shown that when the local shear stress is higher than the lattice strength, a small step is formed on the particle velocity-time profile.Keywords: Steady Intense Shock Wave Profile, Strain Rate, Bulk Modulus, Wave Width, Wave Rise Time}
-
در پژوهش حاضر، نمونه های استاندارد از جنس پلی یورتان گرماسخت با استفاده از روش ریخته گری محلول تهیه شدند. جهت بررسی تاثیر نرخ کرنش بر خواص مکانیکی پلی یورتان، نمونه های استاندارد در دمای محیط و در نرخ های کرنش متفاوت (5-10 × 2 تا 1-s 2-10 × 2) تحت آزمون کشش قرار گرفته و با استفاده از نتایج آزمون کشش و روابط مدل ایرینگ، آنتالپی فعال سازی بدست آمد. هم چنین مشخصه یابی شیمیایی و حرارتی نمونه ها توسط آزمون های مادون قرمز، آنالیز دینامیکی- مکانیکی و آنالیز توزین حرارتی انجام پذیرفت. سطح شکست نمونه ها نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون کشش نشان داد که با افزایش نرخ کرنش استحکام کششی و مدول الاستیک نمونه ها به ترتیب بیش از 80 و 300 درصد افزایش یافته و این در حالی است که کرنش شکست پلی یورتان تا بیش از 50 درصد کاهش می یابد. با بررسی تصاویر میکروسکوپی مشخص است که با افزایش نرخ کرنش، سطح شکست نمونه ها به سمت شکست ترد میل می کند. در انتها نیز با استفاده از روابط مدل ایرینگ آنتالپی فعال سازی kJ/mol 49/45 محاسبه گردید که نتیجه جدیدی برای پلی یورتان گرماسخت به حساب می آید.کلید واژگان: پلی یورتان, مدل ایرینگ, خواص مکانیکی, نرخ کرنش}In the current research, samples of thermoset polyurethane were fabricated through the solution casting method. In order to investigate the effect of strain rate on the mechanical properties of polyurethane, a tensile test was done on standard samples, at ambient temperature and different strain rates (2×10-5 to 2×10-2); and activation enthalpy was obtained by using tensile test results and Eyring model equations. Chemical and thermal characterizations were done by fourier transform infrared spectroscopy, dynamical-mechanical analysis and thermogravimetry. Fracture surface of samples were also studied by scanning electron microscopy. Tensile test results showed that by increasing strain rate, tensile strength and elastic modulus were improved by 80 and 300% respectively, while fracture strain was reduced by more than 50%. It was also evident by investigation of SEM micrographs that the fracture surface of samples was changed to brittle fracture by increasing strain rate. Finally, the amount of activation enthalpy obtained was 45.49 kJ/mol, which is a new result for thermoset polyurethane.Keywords: Polyurethane, Eyring model, Mechanical properties, Strain rate}
-
در این مقاله تاثیر نسبت قطر موثر نمونه بر قطر پانچ و سرعت بارگذاری و شکل هندسه نفوذکننده در رفتار خواص شبه استاتیکی برش پانچ (QS-PS) در کامپوزیت های چندلایه ای به طور تجربی بررسی می شود. مواد کامپوزیتی از 12 لایه الیاف شیشه با بافت دو بعدی با چگالی سطحی g/ 200 به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. سیستم رزین نیز از یک اپوکسی، دیکلیسیدیل اتر بیسفنول نوع آبا نام تجاری ایپون 828 به عنوان پایه و از سیکلوآلیفاتیک آمین اصلاح شده با نام تجاری اف205 به عنوان سفت کننده ساخته شده است. در این پژوهش از دو نسبت دهانه 5 و10 و از سه نرخ کرنش mm/min 5، 250 و 500 و همچنین از سه نفوذکننده ی تخت، مخروطی و اجیوال استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی نسبت دهانه ها نشان می دهد که با کاهش نصف اندازه ی نسبت دهانه، تغییر شکل صفحه هدف کمتر شده و نیروی تماسی تقریبا 20 درصد افزایش می یابد. نتایج برش پانچ در نرخ کرنش های مختلف نشان می دهد که با افزایش سرعت بارگذاری، استحکام کامپوزیت در برابر نفوذکننده افزایش می یابد. در مقایسه نتایج نفوذکننده ها با دماغه های مختلف حاکی از آن است که بیشترین نیروی تماسی مربوط به نفوذکننده سرتخت و بیشترین انرژی جذب شده توسط نفوذکننده مخروطی می باشد.کلید واژگان: کامپوزیت چند لایه ای, برش پانچ, نرخ کرنش, نسبت دهانه ها و هندسه نفوذکننده}In this paper, the effective diameter of the punch and the speed of loading and geometry penetrating properties of quasi-static punching (QS-PS) laminate composites has been studied experimentally. The composites have 12 layers of 2D woven glass fiber with area density of 200 g/m2, is manufactured by Hand lay-up method. Epoxy resin systems is made of a diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA), Epon 828, as the epoxy prepolymer and Epikure F-205 as the curing agent. In this study, of two ratio of span 5 and 10 and three strain rate 5, 250 and 500 mm / min as well as three indenters with flat, conical and ogival used. The results of investigation ratio of span show that with decrease half size in the ratio of span, deform the target page lower and contact force 20% increases. Results punching shear at different strain rates shows that with increasing strain rate, composite strength increases. In comparing the results of indenter with different geometries indicate that the flat indenter has higher contact force and maximum of the absorbed energy is by the cone indenter.Keywords: Laminate composite, Punch shear, Strain rate, Spans rate, indenter geometry}
-
ارزیابی رفتار استوانه های جدار ضخیم تحت بارگذاری با نرخ کرنش بالا به دلیل کاربردهای فراوان آن ها از اهمیت بسزایی برخوردار است. بررسی عملکرد این گونه سازه ها بیشتر در حالت استاتیکی و یا شبه دینامیکی انجام شده است. از این رو استخراج مدل تحلیلی در سازه های تحت بارگذاری با نرخ بالا و در حوزه پلاستیک کامل و حالت دینامیکی، ارزشمند است. هدف اصلی این مقاله، استخراج مدل تحلیلی بر پایه قوانین پلاستیسیته به منظور ارزیابی انبساط استوانه جدار ضخیم همسان گرد تحت انفجار داخلی ماده منفجره تی.ان. تی است. در این تحقیق، معادلات تنش های شعاعی و محیطی استوانه از روابط تعادل استخراج و با اعمال شرایط مرزی و هندسی استوانه که به صورت بارگذاری متغیر در نظر گرفته شده است و در حین فرآیند تغییر می نماید و همچنین اصلاح استحکام دینامیکی ماده با توجه به نرخ کرنش لحظه ای، سرعت انبساط به صورت گردشی محاسبه می شود. آنگاه سایر پارامترهای فرآیند محاسبه و ارزیابی و در گام بعدی به عنوان ورودی مورد استفاده قرار می گیرد. در انتها، شبیه سازی نرم افزاری، به منظور بررسی روند کلی نتایج حاصل از مدل سازی انجام شده است که تطابق خوبی را نشان می دهد.
کلید واژگان: استوانه جدار ضخیم, ماده منفجره, استحکام دینامیکی تسلیم, معادله حالت, نرخ کرنش}Evaluation of thick-walled cylinders behavior under high strain rate loading is of great importance because of their many applications. Most of the studies around these structures were performed in the state of static and quasi-static. Therefore، development of analytical model in structures loaded with high rates in dynamic state and in complete plastic domain is valuable. The main purpose of this article is to derive a mathematical model based on plasticity flow rules in order to assess the expansion behavior of isotropic thick-walled aluminum cylinder containing TNT. Through this، the equations of radial and circumferential stresses derived from equation of equilibrium and then radial velocity could be calculated by iterative procedure applying instantaneous explosion product pressure as boundary conditions which is variable and depend on geometry of cylinder and also modification of dynamic strength at each moment with considering the strain rate. Therefore، strain rate with its effect on dynamic strength is of importance points in this article. After extraction of radial velocity، other process parameters will be determined and used as input data for the next stage. Furthermore، computer simulation was done، which shows good agreement with the analytical results.
Keywords: Thick, Walled Cylinder, Explosive, Dynamic Yield Stress, Equation of State, Strain Rate.} -
در این مقاله، روش جدید تجربی برای مطالعه تغییرشکل پلاستیک بلورهای فلزی FCC در نرخ کرنشهای بالا ارائه می شود. دستگاه آزمایش شامل تفنگ گازی دو مرحله ای، پرتابه کروی آلومینیومی و مجموعه هدف می باشد. مجموعه هدف از ورق جلویی، میله های فشاری ورودی و خروجی، نمونه FCC، سه قاب و نگهدارنده صلب تشکیل شده است. آزمایشهای تجربی در آزمایشگاه تفنگ گازی در مرکز هوا فضای دانشگاه پادوا در ایتالیا انجام می شود. روش کار دستگاه بدین صورت می باشد: پرتابه کروی از تفنگ گازی دو مرحله ای شلیک شده و با سرعت بالا به ورق جلویی که به میله فشاری ورودی متصل است، برخورد می کند. در اثر این برخورد و انتشار موج در ورق جلویی، موج صفحه ای در میله ورودی، نمونه (فلز FCC) و میله خروجی انتشار پیدا می کند. اندازه گیری پارامترهای موثر همانند تنش، کرنش و نرخ کرنش در نمونه از طریق نصب کرنش سنج ها در میله های فشاری و استفاده از روابط مرتبط حاصل می شوند. نتایج تجربی با استفاده از روش المان محدود سه بعدی مقایسه می شوند. همچنین، اثر سرعت پرتابه اندازه گیری شده در آزمایشها، ضخامت نمونه و ورق جلویی بر تنش جریان و نرخ کرنش بررسی می شود. بررسی ها نشان می دهد که کالیبراسیون مناسب تفنگ گازی برای شلیک پرتابه به مرکز ورق جلویی و کاهش ضخامت نمونه، مناسب ترین راه ها برای رسیدن به نرخ کرنش بالاتر از s-1104 در نمونه است که رسیدن به این محدوده نرخ کرنش در میله های فشاری هاپکینسون متداول دشوار است.
کلید واژگان: تنش جریان, نرخ کرنش, فلز FCC, ضربه در سرعتهای بالا, المان محدود}This paper presents a new method to investigate plastic deformation of FCC metals in high strain rates. Experimental set up includes two stages gas gun, spherical projectile and target assembly. Target assembly includes front plate, two pressure bars, FCC specimen, three frames and rigid holder. The set-up is carried out according to the followingMethoda spherical projectile, accelerated to high velocity with a two-stage gas gun, impacts and penetrates in a front plate attached to the front of input bar and results in propagation of the plane waves in the input and output bars and the specimen (FCC metal). Evaluating of effective parameters such as stress, strain and strain in the specimen rate are conducted by installing strain gauges in the pressure bars. The experimental results are compared with 3D finite element simulation. Also, the effect of projectile velocity, specimen thickness and front plate thickness are investigated. It is concluded that decreasing specimen thickness and appropriate calibration of gas gun to shot projectile to the center of front plate, are appropriate ways to achieve strain rates more than 104 s-1 in the specimen that is difficult to achieve such strain rates in conventional split Hopkinson pressure bar.Keywords: Flow stress, strain rate, FCC metal, high velocity impact, finite element} -
رفتار پلاستیک مواد تابعی از نرخ کرنش می باشد. در این مقاله به منظور بررسی اثر نرخ کرنش بر رفتار سازه های استوانه ای تحت بارگذاری داخلی، مجموعه ای از آزمایشات بر روی پوسته های استوانه ای ساخته شده از آلیاژ آلومینیومی 6063 طراحی و پیاده سازی شده است. در این راستا از یک دستگاه بارگذاری هیدرواستاتیکی برای انجام تست های استاتیکی، شبه استاتیکی و دینامیکی پوسته های استوانه ای، در بازه نرخ کرنش 0.0001 تا 1 بر ثانیه استفاده شد. همچنین مجموعه ای از آزمایشات تجربی با استفاده از فرآیند انفجار، به منظور مشاهده رفتار سازه تحت بارگذاری شدید دینامیکی و مقایسه با نتایج تست های هیدرواستاتیکی صورت پذیرفت. لذا، میزان تاثیر نرخ کرنش و نرخ بارگذاری بر رفتار سازه، من جمله اثر این عوامل بر فشار و کرنش شکست سازه با استفاده از روابط تحلیلی موجود و بر اساس داده ها و نتایج مربوط به آزمایشات تجربی، تشریح می گردد و سپس مدلی نیمه تجربی به صورت رابطه بین کرنش و نرخ کرنش سازه ارائه خواهد شد. تحلیل نتایج تجربی نشان می دهد که با افزایش نرخ بارگذاری در مواد حساس به نرخ کرنش، بار منجر به شکست و کرنش شکست سازه افزایش می یابد.
کلید واژگان: پوسته های استوانه ای, نرخ کرنش, بارگذاری انفجاری}The plastic behavior of materials depends on their strain rate sensitivity. The main objective of this paper is the analysis of the effect of strain rate sensitivity on plastic behavior of cylindrical shells under internal pressure loading and hence a large number empirical tests have been conducted on aluminum cylindrical shells. We have also manufactured and used a hydrostatic test machine to perform the internal static، semi-static and dynamic pressure loading of the specimens in the strain rate range between 1 to 0. 00001 (/ Sec). On the other hand we used the explosive loading in order to simulate the super dynamic loading of cylindrical shells. Using the data of this complete set of experimental tests and the analytical formulation helped us perform our desirable analysis on the effect of the strain rate and loading rate on the behavior of aluminum made cylindrical structures. We also extracted some semi-experimental terms which show the relation between the strain and strain rate. The analysis of the results shows that as the loading rate increases، the failure load and failure strain of the structures which are made of strain rate sensitive materials، increase.Keywords: Cylindrical Shells, Strain rate, Explosive Loading} -
بسیاری از سازه های بتنی ممکن است تحت بارگذاری های دینامیکی با نرخ کرنش بالا مانند ضربه، انفجار و... قرار گیرند. بنابراین پیش بینی رفتار این سازه ها به منظور مقابله با حوادث احتمالی و کاهش خسارات وارده حائز اهمیت می باشد. شناخت پاسخ بتن تحت نرخ کرنش های بالا، یکی از فاکتورهای اساسی در طراحی سازه های محافظ و کاهش تخریب ساخت و سازها محسوب می شود. هنگامی که بتن تحت بارگذاری دینامیکی قرار می گیرد، رفتار آن وابسته به نرخ کرنش اعمالی است. بنابراین، نیاز به مدل مناسبی می باشد تا خصوصیات آنرا بدرستی توصیف نماید. هدف از این مقاله، ارائه یک روش برای پیش بینی مقاومت دینامیکی بتن و تخریب آن با استفاده از ترکیب مدل ویسکوپلاستیسیته و تئوری تخریب می باشد. مدل رفتاری پیشنهادی، به صورت یک زیربرنامه در نرم افزار آباکوس پیاده سازی شده و برای شبیه سازی رفتار نمونه بتنی در آزمایش میله هاپکینسون مورد استفاده قرار گرفته است. دستگاه میله هاپکینسون قادر است نرخ کرنش های مختلفی را بر یک نمونه استوانه ای وارد ساخته و نمودار تنش را بر حسب یک نرخ کرنش مشخص ترسیم نماید. در نهایت، نتایج حل عددی با نتایج تجربی مقایسه شده و همخوانی خوبی مشاهده شده است.
کلید واژگان: بتن, نرخ کرنش, تخریب, ویسکوپلاستیسیته, میله هاپکینسون}Many concrete structures may be exposed to high rate dynamic loadings like impacts, explosions, etc. Thus, it is necessary to know the behavior of this material in order to predict the response of the structure. Understanding the response of concrete at high strain rates is a main factor both for a successful design of protective structures and reducing the damage of constructions. As the concrete is exposed to dynamic loading, its behavior depends on the strain rate. Therefore, an appropriate model is needed to present the theoretical characteristic of concrete correctly. The purpose of this paper is to present an approach used to couple the viscoplastic model with the damage theory. The proposed model is able to predict the dynamic strength and damage of concrete. The model was implemented as a material subroutine (UMAT) in ABAQUS FE software for simulation of the concrete specimen behavior in Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB). The SHPB is an apparatus which is able to apply different strain rates on a cylindrical specimen and sketch the stress curve related to a specified strain rate. Finally, the result of the proposed model was compared to the experimental results and a good degree of agreement was observed. -
در این پژوهش، امکان تغییر شکل شدید در دمای محیط منیزیم خالص و آلیاژ AZ91آن با هدف دستیابی به ساختاری با اندازه ی دانه ریز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، روشی نوین تغییر شکل پلاستیک شدید به نام «اکستروژن برشی ساده» (SSE) بکار گرفته شد تا بتوان با توجه به ویژگی منحصر به فرد این روش در اعمال تدریجی تغییر شکل، امکان اعمال کرنش در دماهای پایین بر فلز منیزیم خالص و آلیاژ AZ91 را فراهم کرد. هم چنین، به منظور مقایسه ی این روش و سایر روش های متداول، اعمال کرنش در دمای محیط بر نمونه ها با کاربرد روش اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) و روش اکستروژن در کانال-های نا هم مقطع زاویه دار (CAD/NECAP) نیز صورت پذیرفت. نمونه های بدست آمده به صورت ماکروسکوپی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند و از لحاظ ریز ساختاری بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که اعمال کرنش تدریجی در روش اکستروژن برشی ساده کار پذیری نمونه های تولید شده با این روش را در دمای پایین به گونه ی قابل توجهی افزایش می دهد.
کلید واژگان: اکستروژن برشی ساده, تغییر شکل بسیار شدید, کارپذیری, کرنش, نرخ کرنش}In this investigation, feasibility of applying severe plastic deformation (SPD) on pure magnesium and AZ91 alloy is considered at room temperature. This task was performed by application of simple shear extrusion (SSE), a new severe plastic deformation technique which is capable of applying high strain values in a gradual manner. Results obtained by this method were compared with those of other conventional SPD techniques, namely equal channel angular pressing, channel angular deformation and dual equal channel lateral extrusion. Investigations on macroscopic shape of the samples and their microstructure evolution show that SSE is a promising SPD technique for processing of magnesium alloys at lower temperatures. -
آنالیز تجربی و نیمه تئوری پاسخ پلاستیک صفحات ایزوتروپ به بارگذاری موج انفجاردر این مقاله رفتار پلاستیک صفحات فولادی و آلومینیوم هنگام مواجهه با یک موج انفجاری مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات صورت گرفته در زمینه انفجار، این امکان را بوجود می آورد تا با کنترل عواملی همچون مقدار ماده منفجره، فاصله قرارگیری آن، هندسه صفحات و...، ایمپالس(نمودار فشار- زمان) موج اصابتی در برخورد با صفحات قابل اندازه گیری و دستیابی گردد. در تحلیل رفتار پلاستیکی صفحات تحت بار ضربه ای، جسم ایده آل و کامل پلاستیک فرض شده و اثر عواملی همچون تغییر مکان های محدود و نرخ کرنش مدنظر قرار گرفته است. آزمایشها بروی تعداد کافی صفحات صورت گرفته است. تغییر شکل گسترده پلاستیک و در مواردی پارگی در صفحه ها مطابق انتظار مشاهده شده است.
کلید واژگان: بارگذاری انفجاری, صفحات, تغییر شکل بزرگ, نرخ کرنش}
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.