The study of plastic strain and fracture localization under dynamic loading using infrared thermography technique
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2018-2-52-57Keywords:
локализация пластической деформации, инфракрасная термография, динамическое нагружениеAbstract
Experimental study into the mechanisms of plastic strain localization under dynamic loading was carried out by the infrared thermograpy methods. Dynamic tests of specimens were conducted using the split Hopkinson bar and target perforation techniques. The localized shear strains under high rate loading were explored in shear-compression specimens and specimens of special shape designed for such experiments. Localization of plastic strains under high-rate loading was investigated in target perforation tests involving the formation and ejection of a plug due to impact of a cylindrical striker made of high strength steel on the specimen. This phenomenon was studied in specimens made of aluminum alloys АМг6 and Д16. The investigation of the specimen surface was made online using the high-speed infrared camera CEDIP Silver 450M. The distributions of the temperature field obtained at different instants of time made it possible to get insight into the evolution of the process of plastic strain localization. The mechanisms of plastic strain localization under dynamic loading are supposed to be due to the two main factors: thermoplastic instability and jump-like processes occurring in the material structure. This statement was substantiated by the data of structural analysis of the loaded specimens and the results of numerical simulation, which was performed taking into account the kinetics of accumulation of micro-defects in the material under investigation.References
Rittel D., Ravichandran G., Venkert A. The mechanical response of pure iron at high strain rates under dominant shear. Materials Science and Engineering, 2006. vol. A432, pp. 191–201.
Rittel D, Wang Z.G., Merzer M. Adiabatic shear failure and dynamic stored energy of cold work. Physical Review Letters, 2006, vol. 96, 075502.
Rittel D., Ravichandran G., Venkert A. The mechanical response of pure iron at high strain rates under dominant shear. Materials Science and Engineering, 2006, no. A 432, pp. 191–201.
Giovanola H. Adiabatic shear banding under pure shear loading. Mechanics of Material, 1988, vol. 7, no. 1, pp. 59–71.
Marchand А., Duffy J. An experimental study of the formation process of adiabatic shear bands in a structural steel. Journal of the Mechanics and Physics Solids, 1988, vol. 36, no. 3, pp. 251–283.
Sokovikov M. A., Bilalov D. A., Chudinov V. V., Uvarov S. V., Plekhov O. A., Terekhina A. I., Naimark O. B. Nonequilibrium transitions in ensembles of defects attributed to dynamic localization of plastic deformation. Technical Physics Letters, 2014, vol. 40, no. 12, pp. 1075–1077.
Bilalov D. A., Sokovikov M. A., Chudinov V. V. Multiscale mechanisms of plastic strain localization in the process of target perforation. Deformatsija I Razrushenie materialov, 2017, no. 5, pp. 43–47. (In Russian).
Naimark O. B., Bayandin Yu. V., Sokovikov M. A., Plekhov O. A., Uvarov S. V., Bannikov M. V., Chudinov V. V. Specimenfor shear test (variants) and test method for it. Patent N. 2482463, 20.05.2013. Rospatent. 2013.
Bilalov D. A., Sokovikov M. A., Chudinov V. V., Oborin V. A., Bayandin Yu. V., Terekhina A. I., Naimark O. B. Studying plastic shear localization in aluminum alloys under dynamic loading. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2016, vol. 57, no. 7, pp. 67–75.
Bilalov D. A., Sokovikov M. A., Chudinov V. V., Oborin V. A., Bayandin Yu. V., Terekhina A. I., Naimark O. B. Numerical modeling and experimental study of plastic strain localization at dynamic loading of samples under conditions close to pure shear Computational Continuum Mechanics, 2017, vol. 10, no. 1, pp. 103–112
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.
