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Barra de presión de Split Hopkinson / barra de Kolsky

REL de Hopkinson barras de la presión
 

¿Qué es un Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB)?

Una barra de Hopkinson Presión (SHPB) se utiliza para probar las propiedades del material de alta tasa de deformación de los materiales. La barra de Hopkinson se utiliza para imponer una carga dinámica de una muestra de material similar a la que el material va a experimentar en situaciones dinámicas como choques de vehículos u otros eventos de alta energía.

Un sistema de barra de presión de Split Hopkinson / Bar Kolsky contendrá un lanzador de gas; Una barra de incidencia, una barra de transmisión; Y un mecanismo de detención que está alineado y montado sobre una base plana.

El lanzador de gas que se carga con gas a presión para acelerar un bar delantero a una velocidad medida para crear un incidente de impacto. barras deflectoras de diferentes longitudes se utilizan para producir una serie de duraciones de carga, es decir, barras deflectoras cortos imparten cargas de duración corto de tiempo. El impacto de la barra delantero de la barra incidente envía un pulso de tensión que viaja abajo de la barra incidente (a la velocidad del sonido) que es detectada por un sensor de deformación montado en la barra.

El pulso (una onda longitudinal) continúa a través de la barra de incidencia hasta la muestra de material a ensayar. La muestra de ensayo está típicamente montada entre las barras de incidencia y de transmisión. Debido a los desajustes de impedancia, parte de la onda se refleja de nuevo en la barra de incidencia (medida por el strain gage) y parte de la onda se transmite a la barra de transmisión (medida mediante strain gage). La onda que viaja a través del sistema desencadena la recolección de datos de las medidoras de tensión localizadas en las barras incidente y de transmisión. El estrés, la deformación y la velocidad de deformación se calculan a partir de los datos recogidos por los extensómetros. Esta deformación medida se puede verificar a través del uso de una cámara de alta velocidad utilizada con frecuencia en pruebas de alta tasa de deformación.

Una barra de presión de Split Hopkinson (SHPB) / barra de Kolsky se utiliza para probar las propiedades del material de alta velocidad de deformación de materiales. La barra de Hopkinson se utiliza para imponer una carga dinámica sobre un espécimen de material similar a lo que el material experimentará en situaciones dinámicas como accidentes de vehículos u otros eventos de alta energía.

 
REL soportes sobre SHPB
Sistema Sure-Daq de REL
 

El rendimiento del material comprensión

Desde los componentes de protección de los ocupantes de un vehículo, armaduras resistentes a balas y explosivos, hasta deportes de alto impacto y erupciones volcánicas, los científicos necesitan comprender el rendimiento de un material en condiciones dinámicas. La barra de presión de Split Hopkinson / barra de Kolsky es la herramienta ideal porque proporciona un impulso controlado de la energía.

REL ofrece pruebas de los materiales del cliente en una barra Hopkinson, con preparación de muestras, análisis y evaluación SEM. Además, REL diseña y construye barras de presión individuales de Split Hopkinson / barras Kolsky para una variedad de empresas e instituciones de investigación con capacidades de carga de tensión, compresión, escarpado y descarga para ser usadas en pruebas. REL no sólo produce un SHPB metálico para ensayos de muestras de alta resistencia, como el titanio y la cerámica, sino que también construye un SHPB no metálico para ensayos de muestras de baja resistencia, tales como espumas de polímero y tejidos biológicos.

3rd Generation SHPB de REL: Sistema de prueba SURETM

sistema de pruebas de Gen-3 SHPB de REL ha integrado lo que se ha aprendido de las plataformas anteriores del sistema SURE-Test y ha optimizado la usabilidad, la repetibilidad y la seguridad del sistema de prueba.

El Gen-3 Split Hopkinson Bar está diseñado para un mejor rendimiento estructural. La masa total y la rigidez del sistema de ensayo se ha incrementado con tubos de sección de caja de acero de pared gruesa y plataformas de base cortadas por láser para una conexión rígida de las secciones modulares. La plataforma Gen-3 Sure-Test está diseñada para ser modular por naturaleza. Esta flexibilidad permite configurar el sistema en diferentes tamaños, longitudes e integrar diferentes módulos de prueba. Estas variaciones dan al sistema la capacidad de realizar una amplia variedad de configuraciones de prueba además de las clásicas pruebas de SHPB.

 
3rd Gen SHPB de REL - Sistema SureTest
Algunas de estas configuraciones de prueba incluyen:

  • Curva dinámica
  • Explosión dinámica
  • Tensión / compresión cuasi-estática
  • Tensión / compresión de velocidad media
  • impacto directo
  • Transferencia de momento
  • Dureza dinámica
  • Fuerza de la película delgada
  • Pruebas de aceleración
 
Además de la flexibilidad modular, el sistema Gen-3 SHPB mantiene un conjunto común de características de interfaz de precisión independientemente de las configuraciones de las opciones. Esto permite al operador del equipo modificar fácilmente la configuración específica de la máquina rápida y eficientemente, al mismo tiempo que mantiene la alineación precisa de los componentes individuales necesarios para los eventos de pruebas dinámicas repetibles. Estas características incluyen una cubierta común de la placa de la superficie del suelo con las ranuras t integradas para la sujeción del trabajo y una llave de alineación de la precisión para localizar componentes exactamente con ningún procedimiento especial de la alineación.

La barra Hopkinson también incluye un sistema de carril lineal diseñado para montar y alinear módulos accesorios que se requieren para viajar a lo largo de la longitud del sistema. Estos módulos incluyen hardware, tales como estaciones de trabajo de adquisición de datos (DAQ), cámaras ambientales y equipos de iluminación y de imágenes de alta velocidad.

El diseño del sistema SURE-Test ha visto un uso extensivo y validación en el laboratorio de pruebas de alta velocidad de deformación y el desarrollo de REL, así como en instalaciones en varios sitios académicos, militares y comerciales.
REL SHPB 2 la seguridad del sistema
 

sistema de seguridad

Además de los materiales de entrenamiento de seguridad REL con cada sistema, la seguridad del sistema de REL se mejora a través de la la activación a distancia del sistema SURE-lanzamiento. El control de disparo y el cableado se pueden tener en una habitación contigua para iniciar una prueba. El bloqueo del sistema se pueden completar fácilmente a través de la desconexión y bloqueo de la de control de disparo en un lugar fuera del laboratorio. Esto asegurará que ningún usuario de la ONU-entrenado puede operar el SURE-Lanzamiento del módulo.

Especificaciones Técnicas de nuestro SHPB:

Las especificaciones detalladas para un sistema típico es el siguiente:

SURE-Test Plataforma Equipamiento base

  • Tres secciones de base 10ft Claro planos. Estas secciones se combinan para un total de 30ft de rieles de doble ancho de montaje compatibles con todos los módulos del sistema del Seguro-prueba.
  • Automatizado 1 "asamblea Launcher. Este lanzador permite diámetros de la barra delantero hasta el diámetro 1 ". unidades de presión estándar funcionan hasta 300psi y proyectiles de lanzamiento de barra delantero hasta 300 ft./sec. Las unidades de alta velocidad también están disponibles.
  • Quince barra apoya capaces de transportar hasta barras de diámetro 1 ". Estos soportes son 6 "Altura del centro
  • Un amortiguador hidráulico con el soporte de parada diseñado para absorber el exceso de energía a partir de SHPB y eventos de prueba de impacto dinámico. El soporte de tope también sirve como una base de montaje para células de carga, rodillos de muestra y accesorios.
  • Un módulo de cronógrafo SEGURO velocidad. El SEGURO velocidad es un cronógrafo de alta precisión, compacto diseñado para su uso SHPB. Se registra el delantero acelera para la prueba dinámica y se configura fácilmente con una base de montaje con llave, soporte regulable en altura y una pantalla táctil intuitiva.
 
Módulo REL SEGURO velocidad
SURE-Servomódulo SHPB de REL
 
SURE-Servomódulo

  • Un módulo de sistema de prueba mecánica servo para el análisis de muestras de bajo a velocidades de deformación medianas. Un sistema típico tiene una opción de reducción de engranaje que va a generar hasta 5000lb push / pull hasta 6 en / seg. En la impulsión directa que generará 500lb push / pull hasta 60 en / seg. El módulo se instala servo en el sistema de base de SURE-plana y es compatible con todos los apretones extremo de la barra, los casquillos y las muestras del hardware SHPB.
    • Las empuñaduras utilizadas en la prueba SHPB son compatibles con el sistema de prueba mecánica servo para poder obtener ambas propiedades velocidad de deformación cuasi estáticas y altas de materiales.
Conjuntos de tensión Módulos y Bar

  • Dos juegos de mordazas de tensión y pinzas incorporadas a la última especificación del REL para las barras del sistema. REL también suministrará la herramienta de ajuste requerido para la instalación de una muestra en estos agarres.
    • Estos agarres y pinzas se han desarrollado y probado para proporcionar una respuesta dinámica consistentes y predecibles a través del evento de prueba.
    • La herramienta de configuración suministrado se utiliza para establecer los agarres en la muestra a las presiones especificadas. Esto emite la respuesta constante de la carga de la prueba a la prueba.
Adquisición y análisis de datos

  • Un carril montado banco de trabajo y cajonera. Esta unidad se unirá al carril accesorio en el sistema Sure-plana y rollo a cualquier posición a lo largo de la longitud del sistema. Por lo general se utiliza para montar las computadoras, acondicionadores de señal, osciloscopios y almacenar las herramientas, muestras y cables.
  • Software de procesamiento revolucionaria - SURE-Pulse es un software de código abierto que sigue afinando, no sólo para producir resultados de las pruebas SHPB, sino también datos de proceso de toda la carga genérica, los usuarios pueden generar tensión fecha. Las últimas características en SURE-Pulse integrar datos de imágenes captadas por las cámaras de alta velocidad. Mediante la correlación de imágenes digitales parcelas SURE-pulso de deformación información directamente en las imágenes de la muestra procesados. Esto permite que la curva tensión-deformación para ser comparado con el estado visual real del material que la curva representa. El archivo de resultados es portátil y puede permitir el análisis que se comparte a través de los diferentes usuarios. Las medidas adoptadas para transformar los datos se conservan, lo que permite volver-rastreo de datos de prueba.
 
SURE-Pulso de software de código abierto de REL
REL suministra un servicio inigualable después de la venta con años de resultados de la prueba y saber que usamos para asegurarnos que nuestros clientes pueden probar con la confianza de inmediato en su nuevo sistema de llave en mano. Más de dos docenas de sistemas de prueba segura de REL ahora se puede encontrar en varias universidades, institutos de investigación y empresas en los continentes 5.
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