Dinamica dell'impatto - Scuola di Dottorato in Ingegneria - Università ...

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FIGURA 5.5- PROFILO DELLA DEFORMATA PER IL FERRO ARMCO (L0=12,6MM; V0=279M/S) OTTENUTAn*σ = A+ Bε 1 + C*ln ε . .............................................................................. 66ASSUMENDO ( )( )FIGURA 5.6 - PROFILO DELLA DEFORMATA PER L’ACCIAIO (L 0 =8,1MM; V 0 =343M/S) OTTENUTA ASSUMENDOn*( A B )( 1 C*ln)σ = + ε + ε . ................................................................................................... 67FIGURA 5.7 - PROFILO DELLA DEFORMATA PER IL RAME OFHC (L 0 =25,4MM; V 0 =190M/S) OTTENUTAn* * mASSUMENDO σ = ( A+ Bε )( 1 + C*lnε)( 1−T) . ............................................................. 67FIGURA 5.8 - PROFILO DELLA DEFORMATA PER IL FERRO ARMCO (L 0 =12,6MM; V 0 =279M/S) OTTENUTAn* * mASSUMENDO σ = ( A+ Bε )( 1 + C*lnε)( 1−T) . ............................................................. 68FIGURA 5.9 - PROFILO DELLA DEFORMATA PER L’ACCIAIO (L 0 =8,1MM; V 0 =343M/S) OTTENUTA ASSUMENDOn( )( 1 *ln * *)( 1 mA B C T )σ = + ε + ε − ................................................................................... 68FIGURE 5.10 A, B, C E D - GENERAZIONE, PROPAGAZIONE E SOVRAPPOSIZIONE DELLE ONDE DI PRESSIONE INUN ROR TEST A DIVERSI ISTANTI DI TEMPO DURANTE IL PROCESSO DI DEFORMAZIONE. ................... 71FIGURA 5.11 - MAPPA DI DANNO PER IL RAME OFHC (L 0 =25,4MM; V 0 =190M/S) OTTENUTA ASSUMENDOn*( A B )( 1 C*ln)σ = + ε + ε . ................................................................................................... 73FIGURA 5.12 - DIAGRAMMI TENSIONE DEFORMAZIONE, AL VARIARE DELLA LEGGE COSTITUTIVA, PER UNPUNTO APPARTENENTE ALLA SUPERFICIE DI CONTATTO PER L’IMPATTO DI UN CILINDRO DI FERROARMCO. .......................................................................................................................................... 73FIGURA 5.13 - MAPPA DI DANNO PER IL RAME OFHC (L 0 =25,4MM; V 0 =190M/S) OTTENUTA ASSUMENDOn( )( 1 *ln * *)( 1 mA B C T )σ = + ε + ε − ................................................................................... 74FIGURA 5.14 - DEFORMAZIONE DI SOGLIA IN FUNZIONE DELLA DIMENSIONE MEDIA DEL GRANO. .............. 76FIGURA 5.15 - DEFORMATE E MAPPE DI DANNO CALCOLATE A CONFRONTO CON I RISULTATI SPERIMENTALI........................................................................................................................................................... 77FIGURA 6.1 - SCHEMATIZZAZIONE DELL'APPARATO E DELLA STRUMENTAZIONE DI UNA CONFIGURAZIONECLASSICA DELLA HOPKINSON IN COMPRESSIONE, [1]........................................................................ 80FIGURA 6.2 - SCHEMATIZZAZIONE DEGLI IMPULSI DI DEFORMAZIONE ALLE INTERFACCE BARRE PROVINO[1]..................................................................................................................................................... 81FIGURA 6.3 - SCHEMA DEL SISTEMA DI PROVA DELLA BARRA DI HOPKINSON A COMPRESSIONE SIMULATOAGLI ELEMENTI FINITI. ...................................................................................................................... 83FIGURA 6.4 - PARTICOLARE DELL'INTERFACCIA TRA BARRE E PROVINO NELLA CONFIGURAZIONE NONDEFORMATA INIZIALE. ...................................................................................................................... 84FIGURA 6.5 - ANDAMENTI DELLE TENSIONI DURANTE LA PROVA DI COMPRESSIONE................................... 85FIGURA 6.6 - ANDAMENTI TEMPORALI DEGLI STRAIN RATES PER DIVERSE VELOCITÀ D’IMPATTO. ............. 87FIGURA 6.7 - DIAGRAMMI TENSIONE-DEFORMAZIONE PER LE DIVERSE VELOCITÀ DI CARICO..................... 87FIGURA 6.8 - DISTRIBUZIONE DELLE TENSIONI SULL’ASSE DI SIMMETRIA DELLE BARRE DI PRESSIONE A10µ s DALL’ISTANTE IN CUI È AVVENUTO L’IMPATTO...................................................................... 8811
FIGURA 6.9 –ONDE DI DEFORMAZIONE INCIDENTE E RIFLESSA REGISTRATE SUGLI ESTENSIMETRI DOPOCIRCA 320 ΜS DALL’IMPATTO. .......................................................................................................... 89FIGURA 6.10 – CONFRONTO TRA UN PROVINO CILINDRICO NON DEFORMATO (A) ED I PROFILI FINALIDEFORMATI CON BARRELING (B) E SENZA (C).................................................................................... 90FIGURA 6.11 - SCHEMA FUNZIONALE DL DISPOSITIVO DI STAAB E GILAT................................................... 90FIGURA 6.12 – PARTICOLARE DELLA MESH ADOTTATA PER LA DISCRETIZZAZIONE DEL PROVINO DI RAMEPURO. ................................................................................................................................................ 92FIGURA 6.13 - ANDAMENTI DELLE ONDE DI TENSIONE REGISTRATE DURANTE LE PROVE............................ 93FIGURA 6.14 - ANDAMENTI TEMPORALI DELLE VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE RAGGIUNTE......................... 94FIGURA 6.15 - CURVE TENSIONE-DEFORMAZIONE OTTENUTE PER DIVERSE VELOCITÀ DI CARICO............... 95FIGURA 6.16 - MISURE DEGLI STRAIN RATES EFFETTUATE CON ESTENSIMETRI DI LUNGHEZZA VARIABILE. 96FIGURA 6.17 – DISTRIBUZIONE DEL DANNO SULLA DEFORMATA FINALE DEL PROVINO DOPO LA ROTTURA.96FIGURA 6.18 - SEQUENZA FOTOGRAFICA PER UNA PROVA DI TRAZIONE. .................................................... 98FIGURA 6.19 - MESH ADOTTATA NELLE PROVE CON ARMCO-IRON........................................................... 99FIGURA 6.20 – CONFRONTO TRA IL PROFILO TEORICO E QUELLI NUMERICI DELL’ONDA DI TRAZIONE. ....... 99FIGURA 6.21 - CONFRONTO TRA DATI NUMERICI E SPERIMENTALI DELLA STRIZIONE. .............................. 100FIGURA 6.22 - DEFORMATA FINALE DEL PROVINO DI ARMCO IRON UN ISTANTE DOPO LA ROTTURA......... 101FIGURA 6.23 - CONFRONTO TRA VALORI NUMERICI E SPERIMENTALI DEGLI STRAIN RATES...................... 101FIGURA 6.24 - VARIAZIONE DELLA TEMPERATURA NEL PUNTO PIÙ SOLLECITATO DEL PROVINO. ............. 103FIGURA 6.25 - DISTRIBUZIONI DELLA TEMPERATURA DOPO LA ROTTURA DEL PROVINO........................... 103FIGURA 7.1 – A) DIAGRAMMA LAGRANGIANO CARATTERISTICO DI UN IMPATTO PLANARE SIMMETRICO; B)TIPICO PROFILO DI VELOCITÀ RILEVATO IN UN FLYER PLATE IMPACT TEST.................................... 107FIGURA 7.2 - ONDA DI STRESS GENERATA IN UN FLYER PLATE IMPACT TEST A VELOCITÀ MODERATA.... 107FIGURA 7.3 - PROFILO DI UN'ONDA D'URTO............................................................................................... 108FIGURA 7.4 – EFFETTO DELLO SMORZAMENTO NUMERICO SUI RISULTATI DELLE SIMULAZIONI NUMERICHE......................................................................................................................................................... 110FIGURA 7.5 - CONFRONTO TRA IL PROFILO DI VELOCITÀ OTTENUTO NUMERICAMENTE ED I DATISPERIMENTALI................................................................................................................................. 110FIGURA 7.6 – EVOLUZIONE NEL TEMPO DELLA DISTRIBUZIONE DELLA TRIASSIALITÀ DELLO STATO DISFORZO, LUNGO LO SPESSORE DEL PROVINO. .................................................................................. 111FIGURA 7.7 - EVOLUZIONE NEL TEMPO DEL DANNO LUNGO O SPESSORE DEL DISCO BERSAGLIO............... 111FIGURA 7.8 – DISTRIBUZIONE DELLA POROSITÀ NEL RAME PER IMPATTI A DIVERSE PRESSIONI, [2].......... 112FIGURA 7.9 - CONFRONTO TRA GLI SPALL SIGNALS CALCOLATO E MISURATO PER IL RAME OFHC. ......... 113FIGURA 7.10 – DIFFERENTI MECCANISMI DI COALESCENZA DEI MICROVUOTI NELLA ROTTURA DUTTILE.. 114FIGURA 7.11 - EFFETTO DEL COEFFICIENTE DI FORMA α SULLA RISPOSTA DEL SISTEMA DI MOLLE NONLINEARE. ......................................................................................................................................... 116FIGURA 7.12 - PROFILO DI VELOCITÀ CALCOLATO CON L’IMPIEGO DEL SISTEMA DI MOLLE NON LINEARE ACONFRONTO CON I RISULTATI SPERIMENTALI.................................................................................. 116FIGURA 7.13 - SCHEMA RIASSUNTIVO DELLE CONFIGURAZIONI GEOMETRICHE ESAMINATE. .................... 11812
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propagazione degli impulsi elastici
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Bibliografia[1] Rajendran, A.M., (1
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