طراحی ، ساخت و آزمایش دستگاه میله هاپکینسون برای تعیین تنش جریان در فلز مس در نرخ کرنش‌های بالا

در این مقاله، روش تجربی برای مطالعه تغییر شکل پلاستیک در فلز fcc در نرخ کرنش‌های بالا ارایه شده است. دستگاه آزمایش شامل تفنگ گازی دو مرحله ای، پرتابه کروی آلومینیومی و مجموعه هدف است. مجموعه هدف از ورق جلویی، میله های فشاری ورودی و خروجی، نمونه، سه قاب و نگه دارنده صلب تشکیل شده است. آزمایش‌های تجربی در آزمایشگاه تفنگ گازی در مرکز هوا فضای دانشگاه پادوا در ایتالیا انجام شده است. طرح ارایه شده، اصلاح و بهبود روش آزمایش هاپکینسون برای تعیین منحنی تنش- کرنش در فلز مس بدون اکسیژن با هدایت گرمایی بالا است. اصلاح روش شامل طرح آزمایش و بهینه سازی طرح دستگاه برای دست یافتن به موج تنش صفحه ای در میله فشاری ورودی است. نتایج تجربی با استفاده از روش المان محدود سه بعدی مقایسه شده اند. همچنین، اثر سرعت پرتابه اندازه گیری شده در آزمایش‌ها، ضخامت نمونه و ورق جلویی و همچنین فاصله برخورد پرتابه تا مرکز ورق جلویی بر تنش جریان و نرخ کرنش بررسی شده است. همچنین مشخص شد که کالیبراسیون مناسب تفنگ گازی برای شلیک پرتابه به مرکز ورق جلویی و کاهش ضخامت نمونه، مناسب ترین راه‌ها برای رسیدن به نرخ کرنش بالاتر از s-1104 در نمونه است.