Opracowanie i weryfikacja modelu MES zminiaturyzowanego stanowiska do badań metodą bezpośredniego uderzenia pocisku w próbkę

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych polikrystalicznego tantalu przy bardzo dużej prędkości odkształcania (7,5x104 s-1). Pomiary zostały przeprowadzone z wykorzystaniem stanowiska do badań metodą bezpośredniego uderzenia w próbkę, które było wyposażone w pręt transmitujący o średnicy 3 mm. Badane próbki miały kształt walcowy o średnicy 1,5 mm i długości 0,55 mm. W celu prześledzenia zjawisk zachodzących w trakcie procesu deformacji próbki i oceny ich wpływu na końcowy wynik pomiaru opracowano w środowisku ABAQUS model numeryczny stanowiska. Wymiary stanowiska, jak i parametry testu zastosowane w obliczeniach, były takie, jak dla badań z wykorzystaniem DICT (ang. Direct Impact Compression Test - metoda bezpośredniego uderzenia w próbkę). Wyniki symulacji komputerowej wykazały bardzo dużą zgodność z wynikami eksperymentalnymi, co pozwala stwierdzić, że metoda elementów skończonych dobrze odwzorowuje zachowanie stanowiska i może być wykorzystana w analizach przyczyn powstawania błędów pomiaru naprężenia plastycznego płynięcia.

---

The paper presents the results of tests on polycrystalline tantalum at very high strain rates (7.5x104 s-1). The measurements were carried out using miniaturized Direct Impact Compression Test (DICT) method. The transmitting bar diameter was 3mm, and the tested specimens were cylindrical shape of 1.5 mm diameter and 0.55 mm thickness. A numerical model of the testing stand was developed in the ABAQUS environment to trace the phenomena occurring during specimen deformation and to evaluate their influence on the final result. The test stand dimensions and the test parameters used in the calculations were this same as for DICT experiments. The results of computer simulations demonstrated good agreement with experimental results, which proves that the Finite Element Method (FEM) reproduces well the behavior of the stand and can be applied in analyses performed to find the reasons of errors in plastic stress flow measurements.