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Perguntas freqüentes de SHPB / Kolsky Bar

REL é o seu parceiro para testes de alta taxa de deformação e equipamento personalizado de barra de pressão Hopkinson. Temos mais de 15 anos de experiência no mercado de testes de materiais e ajudamos clientes em todo os EUA e no mundo com suas necessidades de teste. Abaixo estão algumas das perguntas freqüentes que recebemos de estudantes, professores e pesquisadores no campo. Envie sua pergunta para relinc@relinc.net e responderemos a sua pergunta e compartilharemos com outras pessoas.
  • instalação
  • ensaio
  • Processamento de dados

Q:

Eu estou tendo dificuldades na obtenção de um impulso de tempo suficiente, a fim de deixar os amostras em um impulso de tensão durante o teste. Como posso aumentar a duração deste pulso com os grevistas e equipamentos que atualmente têm e qual é o comprimento máximo atacante posso atirar no meu sistema atual se eu comprar grevistas mais longos?

A:

Aqui no laboratório taxa de deformação alta do REL, usamos tensão atacantes até 6 pés de comprimento por várias configurações de teste. Seu comprimento da barra incidente será o fator limitante do comprimento max striker. Atualmente vendemos tensão atacantes até 3ft de comprimento. Para configurações temporárias você também pode gravar vários bares atacante juntos para gerar pulsos mais longos. Se eles são atacantes terrestres precisão de REL e você tê-los apertado e gravou bem você pode obter resultados muito limpos.

Normalmente você levaria seus atacantes mais longos, mantê-los apertado juntos no bar incidente e enrole o bem comum com uma dúzia de voltas de fita isolante de alta qualidade. Compensando os envoltórios para a esquerda e direita em cada passagem para criar um efeito de camadas com sobreposição diagonal. Depois de vários tiros que você pode precisar de re-aplicar a fita se você começar a ver entalhes em seus pulsos incidentes. Muitas vezes você pode empilhar atacantes 3-4 desta forma, se necessário, com bons resultados. Este método também pode ser usado para gerar uma resposta de carregamento passo a colocação de vários tipos e tamanhos de formadores de impulso entre as articulações atacante gravadas para aplicações de carga especiais.

Q:

Qual é o melhor método para calibrar bar módulo em barras de tensão SHPB?

A:

A melhor maneira para calcular o módulo é a utilização de dois medidores de tensão montados idênticos para cada barra com uma distância de separação significativa entre as bitolas (maior do que 30”). Com o retardo de tempo de pulso entre estes dois medidores e um material de densidade preciso é possível calcular o módulo eficazmente [(dist / hora) = c = (A módulo / densidade) ^. 5)]. Este é o único método recomendado em barras de tensão e é um bom substituto em barras de compressão. Como sempre certificar-se os bares são limpos, bem lubrificado para o aço, ou seco para o alumínio e deslize suave e livremente nas buchas. Embora haja outros equipamentos e procedimentos de ensaio para medir o módulo de material este método valida todo o sistema com os medidores e bares durante um disparo de teste real. Os medidores extras colocados nas barras para este tipo de calibração também pode ser usado como sinais redundantes durante teste da amostra e são muito úteis para monitorar a consistência e qualidade da sua configuração calibre. medidores de tensão são itens de consumo. Eles podem de-bond, queimar, rasgar ou conexão solta durante esses eventos dinâmicos. Às vezes não é completamente evidente que um medidor está comprometida e isso pode levar a coleta de dados imprecisos. medidores redundantes em vários locais fornecem um nível de confiança em seus sinais transmitidos.

Q:

Que tamanhos de bares atacante não REL normalmente vendem e que tipo de velocidades pode ser alcançado com lança-padrão da REL?

A:

REL pode fazer qualquer comprimento bar atacante dentro da razão. Para um sistema .75”compressão ou tensão diâmetro padrão, comprimentos polegadas 3, 6, 9, 12 & 18 são comuns. Até 36”barras atacante tensão peça única são frequentemente utilizados e empilhado em conjunto para criar impulsos mais longos. Com os sistemas de longos usamos atacante bares até 6ft de comprimento regularmente. Para impacto directo ou aplicações de transferência de impulso, muitas vezes, correr até bares atacante 12ft.

Os lançadores para estes sistemas será capaz de disparar pequenas barras atacante até 200-300 pés / seg. Eles realmente podem lançar a velocidades mais elevadas do que isso, mas mesmo com bares C350 você começará a produzir o material de bar se você impactar continuamente muito mais rápido do que isso.

Q:

Para níveis muito baixos de sinal Quais são as minhas opções para a recolha de dados de carga de alta frequência Hopkinson Bar?

A:

Este é um problema comum para materiais de borracha ou de polímero macio e pode ser remediado de duas maneiras. Mudar para barras de alumínio de um diâmetro menor irá aumentar a sua sensibilidade em materiais fracos, mas isso muitas vezes não é uma boa solução para grandes amostras com altos desvios. Outra opção é a utilização de células de carga piezo no lugar de uma barra de transmissão. Unidades de Kistler e PCB estão prontamente disponíveis e eles fazem algumas unidades tensão / compressão forcelink agradáveis ​​em vários tamanhos que montar a barra SHPB rosca a um preço razoável. Nenhum deles vai responder com precisão passado 100khz embora. Eles podem ter altas frequências fundamentais perto de 100kHz mas largura de banda utilizável apenas 5-20kHz. Dito isto que fazemos usá-los muito para polímero, espuma e testes de baixa velocidade. Se você tomar um olhar mais atento sobre seus sinais transmitidos matérias e executá-los através de uma série de filtros que você provavelmente vai achar que 5-20kHz ou mesmo inferior pode ser muito razoável para testes de material macio. Mesmo a taxas mais elevadas que raramente considerar qualquer coisa passado 80kHz ou então a partir de um sinal de medidor de tensão bar transmitida a ser dados úteis.

Q:

Eu estou usando um conjunto de barras de aço com uma configuração em ponte completa, que é então introduzido num amplificador de condicionamento de sinal 2310B. Eu tenho certeza que eu tenho ligado tudo corretamente, e eu posso ver alguns sinais de tensão com uma amplificação suficiente alta. No entanto, estou recebendo algum ruído freqüência muito alta que está enroscando com nossas medições. O ruído é a 370 kHz, é um pico muito distinta, a minha resolução de freqüência é 1Hz. Eu só estou querendo saber se você teve alguma experiência com algo da tal?

Se vocês não têm idéia, você poderia me dar algumas dicas sobre considerações de fiação? Eu posso obter um bom sinal através do amplificador quando eu tenho uma ponte cheia em uma amostra de policarbonato, é claro que eu estou recebendo uma pressão muito maior com isso, mas não há ruído de alta frequência. Eu estou querendo saber se as hastes de metal SHPB estão causando algum tipo de loop de terra ou algo assim.

A:

Esse problema parece muito com um problema de aterramento. Definitivamente, não é no seu sinal. Tudo nessas freqüências seriam atenuados pela unidade vishay-se se era.

Gostaria de ter certeza que você tem boa base e blindagem entre o condicionador, osciloscópio e bares / stands. Se o problema persistir começar a olhar para outros itens que são conectados à mesma fonte de alimentação. Dispositivos como compressores, máquinas de soldar, motores, transformadores, fontes de alimentação, etc pode causar ruído no sistema, que pode ser difícil de remover, até encontrar a unidade de problema e desligue-o.

Envie qualquer dúvida para rel@relinc.net


Q:

Se você tiver barras de aço, há uma necessidade única para barras de alumínio também? Em outras palavras, as barras de aço pode ser utilizado apenas com uma determinada gama de materiais de alta resistência / dureza ou eles podem ser utilizados para as mesmas barras de materiais de alumínio são utilizados para assim?

A:

Há uma sobreposição nas capacidades de alumínio e aço, mas eles têm aplicações únicas.

Para os materiais com elevadas alongamentos, baixas forças ou taxas de deformação inferiores barras de alumínio permitem a geração de pulsos com deslocamentos maiores. Você pode executar mais baixas velocidades atacante com maior sensibilidade em medidores de tensão de carga transmissíveis. Como você transição para taxas de deformação mais elevados e de amostras mais fortes do alumínio pode ficar sobrecarregado. taxas de deformação mais elevados exigem maiores velocidades de barras atacante que pode deformar plasticamente as extremidades de barras de alumínio. amostras mais fortes também requerem mais energia para falhar e precisa atacantes mais / mais pesado que pode produzir barras de alumínio. Neste ponto barras de aço se tornar mais atraente. Maraging C350 tem força fenomenal para tomar impactos altas velocidades com muita energia. No entanto, exige estas condições para gerar níveis de sinal de tensão utilizável devido à maior rigidez do aço.

Como você percebeu que eu usei termos muito qualitativos para diferenciar os dois. Não há velocidades definidas, cargas ou taxas de deformação que definem as suas capacidades. É realmente depende muito de cada resposta de material a uma taxa de deformação específica. Testamos uma grande variedade de materiais aqui no REL e têm algumas regras de ouro, mas muitas vezes nós temos que ajustar nossas seleções do bar durante o teste de calibração para cada novo material.

Q:

Qual é o consumo de energia do sistema de teste?

A:

Um serviço 120Volt 15Amp é suficiente para a maioria dos sistemas para executar um compressor e aquisição de dados.

Envie qualquer dúvida para rel@relinc.net

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