Impact test analysis of dynamic mechanical parameters of a rigid-plastic material with linear strain hardening

A simple engineering method to determine dynamic mechanical parameters of a rigid-plastic material with linear strain hardening is presented in this paper. For this purpose, Taylor's impact test, i.e., perpendicular impact of a long rod on a flat rigid target has been used. The rod is made of the tested material. The transcendental equations which explicitly determinate the dynamic yield stress and the plastic strain of the rod have been derived. The general trend of the obtained results is observation of the appearance of higher strengths at higher impact velocities, which is in agreement with expectations. The applied in literature approximation of dynamic properties of metals with strain hardening by means of a perfectly plastic material is far-reaching simplification disagreeing with reality.

W pracy przedstawiono prostą inżynierską metodę określania dynamicznych parametrów mechanicznych sztywno-plastycznych materiałów z liniowym wzmocnieniem. Zastosowano do tego celu uderzeniowy test Taylora, tj. prostopadłe uderzenie pręta, wykonanego z testowanego materiału, w nieodkształcalną płytę. Wyprowadzono przestępne równania, z których można określić explicite dynamiczną granicę plastyczności Yw i odkształcenie plastyczne [epsilon]p materiału pręta. Uzyskano wzrost parametru Yw, wraz ze wzrostem prędkości uderzenia pręta, co jest zgodne z oczekiwaniem. Stosowana w literaturze aproksymacja dynamicznych właściwości metali modelem idealnie-plastycznym jest daleko idącym uproszczeniem, niezgodnym z rzeczywistością.