تعیین تنش فشاری مواد فلزی بر اساس تحلیل آزمایش ضربه تیلور

Abstract

در این مقاله با استفاده از تئوری انتشار امواج تنش پلاستیک، برخورد پرتابه استوانه‌ای به سطح صلب در آزمایش ضربه تیلور تحلیل شده است. در این روش تحلیلی از طرح رفتار ماده جانسون کوک، معادله حالت می‌گرونایزن، رابطه کرنش دینامیکی شکست جانسون کوک و معادلات سینماتیکی حرکت استفاده شده است. هم‌چنین، معادلات بقاء جرم، انرژی و اندازه حرکت در پیشانی موج تنش پلاستیک استخراج شده است. با استفاده از برنامه رایانه‌ای تهیه شده، معادلات استخراج شده حل و تنش، کرنش، نرخ کرنش، سرعت، طول و شعاع نواحی صلب و تغییرشکل یافته پرتابه محاسبه شده است. نتایج طرح تحلیلی با نتایج شبیه‌سازی المان محدود انجام شده با نرم‌افزار آباکوس و نتایج تجربی موجود مقایسه شده و ملاحظه شد که طول و شعاع قسمت تغییرشکل یافته پرتابه و سرعت قسمت صلب پرتابه، هم‌خوانی مناسبی با نتایج تجربی و نتایج شبیه‌سازی با نرم‌افزار آباکوس دارد. در پایان، تنش محوری حاصل در پرتابه به‌ صورت تابعی از ابعاد هندسی و ضرایب خواص ماده پرتابه استخراج شده است. با استفاده از روش پیشنهاد شده در این مقاله، تنش فشاری پرتابه در کرنش‌های پلاستیک مختلف و به‌صورت تابعی از نرخ کرنش محاسبه شده است.