فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

دستگاه آزمایش میله فشاری هاپکینسون برای تعیین خواص مکانیکی وابسته به نرخ کرنش مواد استفاده می‌شود. پارامترهای مختلفی بر اعتبار نتایج این آزمایش تأثیرگذار است. در این مقاله اثر ابعاد نمونه آزمایش و همچنین اصطکاک بر نتایج آزمایش هاپکینسون فشاری به روش عددی و آزمایشگاهی موردبررسی قرارگرفته است. برای انجام شبیه‌سازی‌ها از نرم‌افزار ABAQUS/Explicit استفاده‌شده است. با انجام شبیه‌سازی، سیگنال‌هایی که در محل کرنش‌سنج هستند استخراج‌شده و با تئوری انتشار موج به منحنی تنش-کرنش تبدیل می‌گردند. با مقایسه این نمودارها با نمودار تنش-کرنش برای حالت‌های مختلف اصطکاک و ابعاد، اعتبار آزمایش و نتایج آن بررسی می‌شود. بررسی‌ها نشان می‌دهد افزایش اصطکاک باعث افزایش تنش و کاهش کرنش در نمودار تنش-کرنش خروجی شبیه‌سازی و آزمایش تجربی می‌شود و بهترین نتیجه در حالتی که اصطکاک صفر باشد حاصل می‌شود. مشاهده گردید با افزایش نسبت طول به قطر، اختلاف نتایج برای ضرایب اصطکاک مختلف کاهش می‌یابد. به طور مشخص در نتایج شبیه سازی اختلاف بیشینه تنش با فرض با و بدون روانکاری برای نسبت طول به قطر 25/0، 5/0، 0/1 و 5/1 بترتیب 58%، 18%، 9% و 5% می‌باشد و روند مشابهی در نتایج تجربی مشاهده می‌گردد. به عبارت دیگر با تغییر ابعاد نمونه آزمایش در حضور اصطکاک، تغییر در نمودار تنش-کرنش مشابه اثر افزایش نرخ کرنش مشاهده می‌شود که می‌تواند ناشی از اثر متقابل اندازه نمونه و اصطکاک باشد. هرچه اصطکاک افزایش پیدا کند خطای ایجاد شده کرنش کلی نمونه را کاهش و تنش تسلیم افزایش خواهد داد.