Comportement mécanique dynamique des matériaux mous sous conditions de collage sur la surface terminale

ZHOU Jialuan ,  

ZHANG Yongrou ,  

YIN Ziji ,  

HU Lingling ,  

摘要

La caractérisation expérimentale de la réponse mécanique dynamique des matériaux d'ingénierie sous des conditions de contrainte complexes est très importante. Dans les expériences de chargement combiné, le test de compression uniaxiale nécessite que l'échantillon maintienne un état de faible friction avec la surface de chargement afin d'assurer la précision de la mesure de contrainte, tandis que le chargement en cisaillement/torsion nécessite une contrainte d'interface élevée pour transférer efficacement la charge. Pour les matériaux mous à faible module d'élasticité et à rapport de Poisson élevé (comme le silicone et l'hydrogel), cette incompatibilité des conditions de contrainte d'interface est particulièrement prononcée, les erreurs systémiques induites pouvant atteindre un ordre de grandeur comparable à la réponse mécanique intrinsèque des matériaux. Basée sur une plateforme expérimentale de barre de Hopkinson séparée, l'étude a examiné l'effet des conditions de collage sur la surface terminale sur le comportement mécanique dynamique du silicone. Les résultats expérimentaux montrent qu'en condition de collage sur la surface terminale, la contrainte apparente de l'échantillon augmente significativement, et cet effet de renforcement augmente avec le rapport longueur-diamètre de l'échantillon. Afin d'éliminer efficacement le biais de mesure induit par le collage sur la surface terminale, trois théories de correction ont été comparées. L'analyse a révélé que ces trois méthodes de correction pouvaient éliminer l'effet de fausse dimension causé par les interférences de friction dans une certaine plage de déformation, montrant un bon effet de correction. Cependant, à grande déformation dans les échantillons de grand diamètre, l'accumulation de matériau au niveau de l'interface de contact peut provoquer un changement significatif des conditions de friction, entraînant un biais de correction dans les trois méthodes.

关键词

matériaux mous;barre de Hopkinson;compression dynamique;contrainte terminale;correction de contrainte

阅读全文