بررسي اثر نرخ كرنش در ورق هاي دايروي تحت بارگذاري ديناميكي با معرفي نسبت واماندگي ديناميكي به استاتيكي

Investigation of Strain Rate in Circular Plates under Dynamic Loading by Introducing Dynamic to Static Collapse Pressure Ratio

در اين مقاله اثر نرخ كرنش در رفتار ورق هاي دايروي كاملا گيردار تحت بارگذاري ديناميك با استفاده از معيار جديدي تحت عنوان نسبت فشار واماندگي ديناميكي به استاتيكي مورد بررسي قرار گرفته است. براي به دست آوردن اين نسبت، ابتدا يك مدل ساده فرض گرديده است، سپس با استفاده از روابط تحليلي موجود و وارد كردن اثر نرخ كرنش با به كارگيري رابطه كاپر- سايموندز و لحاظ كردن ساده-سازي هاي ارايه شده توسط پرون و بادرا، ميزان نرخ كرنش ميانگين محاسبه شده است. براي بررسي تجربي اثر پديده نرخ كرنش، يك سري آزمايش روي ورق هاي آلومينيومي آلياژ AA5010 و فولادSt37 تحت بارگذاري انفجاري زير آب طراحي و اجرا شده است. با به كارگيري ميزان تغييرشكل ايجاد شده در نمونه ها و رابطه انرژي ذخيره شده در ورق ارايه شده توسط دافي، فشار واماندگي ديناميكي نمونه ها محاسبه و با ميزان استاتيكي آن مقايسه گرديده است. نتايج نشان داد كه با افزايش نرخ كرنش، ميزان تنش تسليم ديناميكي ميانگين براي فولاد 3/2 برابر و براي آلومينيوم 5/1 برابر تنش تسليم استاتيكي افزايش يافته است.

In this paper, the effect of strain rate sensitivity of materials in the case of a fully clamped circular plate has been discussed introducing a new criterion called "dynamic to static collapse pressure ratio". In order to do so, a simple mass and wire model is assumed. Then, using Cowper-Symonds constitutive relation and Perrone-Bhadra Simplifications, the mean strain rate of such a plate has been calculated. Experiments have been conducted on 5010 Aluminium and St37 Plates which were subjected to underwater explosion. According to the maximum deflection of each plate and the absorbed energy which is calculated by means of Duffey empirical relation, the dynamic to static collapse pressure of the plate is figured. Results showed that by increasing the strain rate, the average dynamic yield stresses of St37 and AA5010 plates are increased 2.3 and 1.5 times relative to their static yield stresses.