Influenza dello strain-rate sul comportamento meccanico dei ...

Cap. II – METODOLOGIE SPERIMENTALI PER LA MISURA DELLE CARATTERISTICHE
TENSO-DEFORMATIVE DEI MATERIALI SOTTOPOSTI A REGIMI DINAMICI
Figura 2. 5 - Modified Hopkinson bar per prove di trazione
La MHB consiste in una barra pretesa (che sostituisce il proiettile utilizzato nella
versione classica della Hopkinson bar) che costituisce un’appendice solidale della
input bar, seguita dall’output bar e dal provino inserito tra le due.
Il funzionamento della MHB è basato sull’accumulo di un certo quantitativo di
energia meccanica elastica nella barra di pretensione. La barra pretesa è bloccata
per mezzo di un sistema di blocco mentre l’altro estremo è collegato ad un
attuatore idraulico per la messa in tensione.
Una volta immagazzinata l’energia meccanica lungo la barra pretesa ed inserito il
provino tra le due barre incidente e trasmittente, il meccanismo di blocco viene
sganciato mediante la rottura fragile di un elemento, a questo punto si ha la
generazione di due contemporanee onde elastiche piane:
• un’onda di compressione che si propaga, alla rottura del pezzo fragile, dal
sistema di blocco verso la sinistra della barra pretesa scaricandola;
• un’altra onda, ma di trazione, si propaga dal sistema di blocco lungo la
input bar, il provino e l’output bar portando il provino a rottura.
La durata dell’impulso che carica il provino corrisponde al valore del tempo che
l’onda di scarico impiega per coprire la distanza tra la sezione libera della barra e
l’attuatore idraulico e ritornare indietro; l’ampiezza dell’impulso di tensione
generato è pari alla metà del valore stabilito della pretensione statica nella barra
realizzata a mezzo dell’attuatore idraulico.
Usando una barra pretesa di 6 m di lunghezza è possibile generare onde di
trazione di lunghezza 2.5 ms permettendo la deformazione fino alla rottura di un
provino in materiale molto duttile sotto elevati strain-rate. In questo caso è
necessario utilizzare una barra trasmittente di lunghezza corrispondente a quella
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