Hopkinson Stangen

Werkstoffe werden bei verschiedenen Anwendungen mit hohen Dehnungsgeschwindigkeiten verformt, z. B. bei unfallbedingten Ereignissen wie Explosionen und Penetrationen sowie bei technischen Anwendungen wie z. B. der Crash-Tauglichkeit von Fahrzeugen, kugelsicheren Panzern, schlagfesten Druckbehältern und Transportbehältern für den Transport von Kernmaterial. Darüber hinaus können auch Umformprozesse wie Strangpressen, Walzen und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zu Verformungen mit hohen Dehnungsraten führen. Für die optimale Auslegung und Sicherheitsanalyse von Bauteilen, die hohen Belastungsgeschwindigkeiten ausgesetzt sind, ist das konstitutive Verhalten von Materialien bei hohen Dehnungsgeschwindigkeiten erforderlich. Die dynamische Prüfung von Werkstoffen gewinnt aufgrund der Notwendigkeit einer optimierten Crash- und Aufprallanalyse immer mehr an Bedeutung. Eine positive Dehnratenempfindlichkeit, d.h. die Festigkeit steigt mit der Dehnrate, bietet ein Potenzial für eine verbesserte Energieabsorption während eines Crash-Ereignisses. Die Last kann eine Sofortlastwelle sein, die für sehr hohe Dehnungsraten verwendet wird. Die Maschine wird auch über die entsprechenden Messsysteme verfügen, um die wichtigen Parameter wie Dehnung, Verschiebung und Last zu messen und aufzuzeichnen. Die Systeme wurden in den letzten Jahren von Adavnce Instrument Inc. entwickelt, um die steigende Nachfrage nach dynamischen Tests zu erfüllen. Der Split-Hopkinson-Balken (SHB) arbeitet nach dem Prinzip der eindimensionalen Wellenausbreitung. Seine Hauptbestandteile sind eine Gaspistole, eine Schlagleiste, eine Auftreffleiste und eine Übertragungsleiste. Der Schlagbalken sitzt im Rohr an der Gaspistolenkammer. Der Auftreffbalken, der Übertragungsbalken und der Schlagbalken sind alle aus dem gleichen Material und mit der gleichen Querschnittsfläche gefertigt. Während des Versuchs sollen Schlagleiste, Auftreff- und Übertragungsleiste immer elastisch bleiben.