Dynamic indentation of alumina ceramics
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2016-3-58-64Abstract
The paper is devoted to investigation of oxide ceramic mechanical behavior during penetration of diamond conical indenter at different time duration of the process: from ~80 microsecond to ~100 second in order to determine material sensitivity to the loading rate. Static indentation was produced with Testometric loading machine. Dynamic indentation was produced with the original experimental setup where the sample glued at the end surface of the loading aluminum rod was pushed into non-movable indenter. Loading rod end surface displacement was realized by the propagation of elastic wave initiated by the striker accelerated by pneumatic gun. Tensometry was used to determine the loading rod displacement which is equivalent to the indenter penetration distance in the material. The loading force acting on the sample from the indenter was registered by piezoelectric force sensor. Optical microscopy of the indents allowed us to obtain the relationship between the indentation depth and maximum loading force. Comparison of experimental results obtained on static and dynamic indentation had revealed that at the beginning of the process the mechanical response of material is the same at different loading velocities; at the following stages of loading there is significant deviation of mechanical response of material subjected to dynamic indentation.Received 13.10.2016; accepted 29.11.2016References
Subhash G., Maiti S., Geubelle P. H., Ghosh D. Recent advances in dynamic indentation fracture, impact damage and fragmentation of ceramics. Journal of American Ceramic Society, 2008, vol. 91, pp. 2777–2791.
Ghosh D., Subhash G., Bourne G. R. Inelastic deformation under indentation and scratch loads in ZrB2-SiC composite. Journal of European ceramic society, 2009, vol. 9, pp. 3053–4061.
Ghosh D., Subhash G., Sudatshan T. S., Radhakrishnan R., Gao X.-L. Dynamic indentation response of fine-grained boron carbide. Journal of American Ceramic Society, 2007, vol. 90, no. 6, pp. 1850–1857.
LaSalvia J. C., McCauley J. W. Inelastic deformation mechanisms and damage in structural ceramics subjected to high velocity impact. International Journal of Applied Ceramic Technology, 2010, vol. 7, no. 5, pp. 595–605.
Klecka M. A., Subhash G. Rate-depenent indentation of structural ceramics. Journal of American Society, 2010, vol. 93, no. 8, pp. 2377–2383.
State Standard 8.044-80. Moscow: Izdatel'stvo standartov. 1981. 11 p. (In Russian).
State Standard 9377-81. Moscow: Izdatel'stvo standartov. 1987. 11 p. (In Russian).
Plekhov O. A., Chudinov V. V., Leont'ev V. A., Naimark O. B. Experimental investigations of the laws of energy dissipation during dynamic deformation of nanocrystalline. Technical Physics Letters, 2009, vol. 35, no. 2, pp. 82–89.
Chudinov V. V., Plekhov O. A. Influence of conditions of dynamic experiment for value of dissipated energy in submicrocrystalline titanium. PNRPU Mechanics Bulletin, 2011, no. 2, pp. 132–144 (In Russian).
Kikoin K. Tablitsy fizicheskikh velichin (Tables of physical constants). Moscow: Atomizdat, 1976, 1008 p. (In Russian).
Zukas J. A., Nikolas T., Swift H. F., Greszczuk L. B., Curran D. R. Impact dynamics. New-York: Wiley, 1982, 452 p.
Bragov A. M., Demenko P. V., Lomunov A. K., Sergeichev I. V., Kruszka L. Investigation of behaviour of materials of different physical nature using the Kolsky method and its modifications. In: Nowacki W. K., Klepaczko J. R. (Eds.) New experimental methods in material dynamics and impact, trends in mechanics of materials. Warsaw, 2001, pp. 337–348.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
