بررسي تجربي رفتار حساس به نرخ كرنش پوسته‌هاي استوانه‌اي ساخته شده از آلياژ آلومينيمي 6063 تحت بارگذاري فشاري داخلي

Experimental Analysis of Strain Rate Sensitive Behavior of Aluminum Made Cylindrical Shells under Internal Pressure Loading

رفتار پلاستيك مواد تابعي از نرخ كرنش است. در اين مقاله به منظور بررسي اثر نرخ كرنش بر رفتار سازه‌هاي استوانه‌اي تحت بارگذاري داخلي، مجموعه‌اي از آزمايشات بر روي پوسته‌هاي استوانه‌اي ساخته شده از آلياژ آلومينيمي 6063 طراحي و پياده سازي شده است. در اين راستا از يك دستگاه بارگذاري هيدرواستاتيكي براي انجام تست‌هاي استاتيكي، شبه استاتيكي و ديناميكي پوسته‌هاي استوانه‌اي، در بازه نرخ كرنش 0001/0 تا 1 بر ثانيه استفاده شد. همچنين مجموعه‌اي از آزمايشات تجربي با استفاده از فرآيند انفجار، به منظور مشاهده رفتار سازه تحت بارگذاري شديد ديناميكي و مقايسه با نتايج تست‌هاي هيدرواستاتيكي صورت پذيرفت. لذا، ميزان تاثير نرخ كرنش و نرخ بارگذاري بر رفتار سازه، من جمله اثر اين عوامل بر فشار و كرنش شكست سازه با استفاده از روابط تحليلي موجود و بر اساس داده‌ها و نتايج مربوط به آزمايشات تجربي، تشريح مي‌گردد و سپس مدلي نيمه تجربي به صورت رابطه بين كرنش و نرخ كرنش سازه ارايه خواهد شد. تحليل نتايج تجربي نشان مي‌دهد كه با افزايش نرخ بارگذاري در مواد حساس به نرخ كرنش، بار منجر به شكست و كرنش شكست سازه افزايش مي‌يابد.

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 test 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 have 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, have helped us to perform our desirable analysis on the effect of the strain rate and loading rate on the behavior of aluminum made cylindrical structures. Some semi-experimental terms have also been extracted 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.