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SHPB / Kolsky Bar Foire aux questions

REL est votre partenaire pour un test de taux de contrainte élevé et un équipement de barre de pression Hopkinson personnalisé. Nous avons plus de 15 d'expérience dans le marché des tests de matériaux et avons aidé des clients à travers les États-Unis et le monde entier avec leurs besoins de tests. Voici quelques-unes des questions fréquemment posées que nous avons reçues des étudiants, des professeurs et des chercheurs sur le terrain. Soumettez votre question à relcin@relinc.net et nous répondrons à votre question et partagerons avec d'autres.
  • installation
  • Essai
  • Traitement de l'information

Q:

J'ai du mal à obtenir une impulsion suffisamment longue pour ne pas mes échantillons dans une impulsion au cours des essais de tension. Comment puis-je augmenter la longueur de cette impulsion avec les grévistes et l'équipement que j'ai actuellement et ce qui est la longueur de l'attaquant maximum que je peux tirer sur mon système actuel si j'acheter des grévistes plus?

A:

Ici, au laboratoire de haute vitesse de déformation de REL, nous utilisons les attaquants tension jusqu'à 6 pieds de longueur pour différentes configurations de test. Votre incident de longueur de la barre sera le facteur limitant la longueur maximale de l'attaquant. Nous vendons actuellement des tensions grévistes jusqu'à 3ft en longueur. Pour les configurations temporaires, vous pouvez également plusieurs barres de ruban adhésif attaquant ensemble pour générer des impulsions plus longues. Si elles sont grévistes rectifiées de NRE et vous les avez serré et bien enregistré, vous pouvez obtenir des résultats très propres.

En général, vous prendriez vos plus longs attaquants, les tenir serrés ensemble sur la barre d'incident et envelopper le bien commun avec une douzaine de tours de ruban électrique de haute qualité. Compenser les spires à gauche et à droite sur chaque passe pour créer un effet de couches de recouvrement en diagonale. Après plusieurs coups de feu, vous devrez peut-être réappliquer la bande si vous commencez à voir des entailles dans vos impulsions d'incident. Vous pouvez souvent empiler les grévistes 3-4 de cette manière si nécessaire avec de bons résultats. Cette méthode peut également être utilisée pour générer une réponse de chargement de l'étape en plaçant différents types et tailles de formeurs d'impulsions entre les joints de butée enregistrées pour les applications de chargement spéciales.

Q:

Quelle est la meilleure méthode pour calibrer bar module sur les barres de SHPB de tension?

A:

La meilleure façon de calculer le module est d'utiliser deux jauges de contrainte identiques montés sur chaque barre avec une distance de séparation significative entre les jauges (supérieure à 30 »). Avec le temps de retard d'impulsion entre ces deux jauges et une densité de matériau précis on peut calculer le module efficacement [(dist / heure) = c = (module / densité) ^. 5)]. Ceci est la seule méthode recommandée sur les barres de tension et est un bon substitut sur les barres de compression. Comme toujours que les barres sont propres, bien graissée pour l'acier, ou sec pour l'aluminium et glissent facilement et librement dans les douilles. Bien qu'il y ait d'autres équipements et des procédures d'essai pour mesurer le module de la matière de cette méthode valide l'ensemble du système avec des jauges et des barres lors d'un tir d'essai réel. Les jauges supplémentaires placés sur les barres pour ce type d'étalonnage peuvent également être utilisés comme signaux redondants pendant le test de l'échantillon et sont très utiles pour surveiller la cohérence et la qualité de la configuration de votre jauge. Les jauges de contrainte sont des consommables. Ils peuvent dé liaison, brûler, déchirer ou connexion desserrée lors de ces événements dynamiques. Parfois, il est pas tout à fait évident qu'une jauge est compromise et cela peut conduire à la collecte de données inexactes. jauges redondantes à des emplacements multiples offrent un niveau de confiance dans vos signaux transmis.

Q:

Quelles sont les tailles de barres de frappe ne REL généralement vendre et quel genre de vitesses peut être réalisé avec des lanceurs standard de REL?

A:

Peut faire toute REL longueur de la barre de l'attaquant dans la raison. Pour un .75 standard » compression d'un diamètre ou d'un système de tension, 3, 6, 9, 12 & 18 longueurs pouces sont courantes. Jusqu'à 36 » barres de butée de traction d'une seule pièce sont souvent utilisés et empilées pour créer des impulsions plus longues. Avec des systèmes longs, nous utilisons l'attaquant barres jusqu'à 6ft de longueur régulièrement. Pour un impact direct ou des applications de transfert de mouvement, nous courons souvent aux barres attaquant 12ft.

Les lanceurs pour ces systèmes seront capables de tirer de petites barres attaquant jusqu'à 200-300 ft / s. Ils peuvent en fait lancer à des vitesses plus élevées que cela, mais même avec des barres C350 vous commencerez à obtenir le matériel de bar si vous l'impact de façon continue beaucoup plus vite que cela.

Q:

Pour les niveaux de signaux très faibles, quelles sont mes options pour la collecte des données de charge à haute fréquence de Split Hopkinson Bar?

A:

Ce problème est commun pour les matériaux en caoutchouc souple ou polymère et peut être corrigé en quelques façons. Le passage à barres d'aluminium d'un diamètre plus petit va stimuler votre sensibilité sur les matériaux faibles, mais ce n'est pas souvent une bonne solution pour les grands échantillons avec de hauts débattements. Une autre option consiste à utiliser des cellules de charge piézoélectrique en place d'une barre de transmission. Des unités de Kistler et PCB sont facilement disponibles et ils font de belles unités de traction / compression forcelink dans différentes tailles qui montent à la barre de SHPB fileté à un prix raisonnable. Aucun d'entre eux répondra avec précision passé 100khz cependant. Ils peuvent avoir des hautes fréquences fondamentales proches de 100kHz mais la bande passante utilisable est seulement 5-20kHz. Cela étant dit nous les utiliser beaucoup pour le polymère, la mousse et les essais à faible vitesse. Si vous regardez attentivement vos signaux transmis premières et de les exécuter à travers une gamme de filtres, vous trouverez probablement que 5-20kHz ou encore plus bas peut être très raisonnable pour les tests de matériau souple. Même à des taux plus élevés que nous considérons rarement quoi que ce soit passé 80kHz ou si d'un signal de jauge de contrainte de barre transmise à être des données utiles.

Q:

J'utilise un ensemble de barres d'acier avec une configuration en pont complet, qui est ensuite entrée dans un amplificateur de conditionnement de signal de 2310B. Je suis sûr que je l'ai accroché tout correctement, et je peux voir quelques signaux de contrainte avec une assez forte amplification. Cependant, je reçois un peu de bruit de très haute fréquence qui est visse avec nos mesures. Le bruit est à 370 kHz, il est un pic très distinct, ma résolution de fréquence est 1Hz. Je me demande si vous avez eu une expérience avec quelque chose de tel?

Si vous les gars ont aucune idée, pourriez-vous me donner quelques conseils sur les considérations de câblage? Je peux obtenir un bon signal à travers l'amplificateur quand j'ai un pont complet sur un échantillon de polycarbonate, bien sûr, je reçois une souche beaucoup plus grande avec, mais il n'y a pas de bruit à haute fréquence. Je me demande si les tiges de SHPB métalliques provoquent un certain type de boucle de terre ou quelque chose.

A:

Cette question ressemble beaucoup à un problème de mise à la terre. Il est certainement pas dans votre signal. Tout à ces fréquences serait atténué par l'unité de Vishay elle-même si elle l'était.

Je voudrais vous assurer que vous avez une bonne mise à la terre et de blindage entre votre climatiseur, oscilloscope et barres / stands. Si le problème persiste encore commencer à regarder d'autres éléments qui sont branchés sur la même source d'alimentation. Les dispositifs tels que des compresseurs, des soudeurs, moteurs, transformateurs, alimentations, etc. peuvent provoquer du bruit dans le système qui peut être difficile à enlever jusqu'à ce que vous trouvez l'unité de problème et le débrancher.

Envoyez vos questions par e-mail à rel@relinc.net


Q:

Si vous avez des barres d'acier, est-il un besoin unique pour les barres d'aluminium ainsi? En d'autres termes, peuvent barres d'acier uniquement être utilisés avec une certaine gamme de résistance / matériaux de haute dureté ou peuvent-ils être utilisés pour les mêmes barres matériaux en aluminium sont utilisés pour ainsi?

A:

Il y a un chevauchement dans les capacités de l'aluminium et de l'acier, mais ils ont des applications uniques.

Pour les matériaux avec des allongements élevés, faibles résistances ou des vitesses de déformation inférieures barres en aluminium permettent de générer des impulsions avec des déplacements plus importants. Vous pouvez exécuter des vitesses de frappe plus bas avec une sensibilité plus élevée sur transmises jauges de contrainte de charge. Comme vous le passage à la hausse des taux de déformation et des échantillons solides de l'aluminium peut se surmené. des vitesses de déformation plus élevées nécessitent des vitesses plus élevées de la barre de percussion qui peut se déformer plastiquement les extrémités des barres d'aluminium. des échantillons plus forts exigent également plus d'énergie à l'échec et ont besoin d'attaquants plus / plus lourds qui peuvent donner des barres d'aluminium. A ce stade, les barres d'acier deviennent plus attrayantes. Maraging C350 a une force phénoménale de prendre des impacts à grande vitesse avec beaucoup d'énergie. Cependant, il exige que ces conditions afin de générer des niveaux de signal de tension utilisables en raison de la rigidité plus élevée de l'acier.

Comme vous l'avez remarqué, je l'ai utilisé des termes très qualitatifs pour différencier les deux. Il n'y a pas des vitesses précises, des charges ou des vitesses de déformation qui définissent leurs capacités. Cela dépend vraiment beaucoup sur chaque réponse du matériau à une vitesse de déformation spécifique. Nous tester une grande variété de matériaux ici, REL et ont quelques règles de base, mais souvent nous devons ajuster nos sélections de barre au cours des tests d'étalonnage pour chaque nouveau matériel.

Q:

Quelle est la consommation d'énergie du système de test?

A:

Un service 120Volt 15Amp est suffisant pour la plupart des systèmes pour exécuter une acquisition du compresseur et des données.

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