Dynamische Kompression von Metallen

Dynamic compressionUnter­su­chun­gen des Ver­hal­tens von Metal­len wäh­rend eines dyna­mi­schen Hoch­ge­schwin­dig­keit-Kom­pres­si­ons­er­eig­nis­ses ist seit jeher auf­grund von kom­ple­xen Ver­suchs­auf­bau­ten und hohen Daten­er­fas­sungs­ra­ten eine gro­ße Her­aus­for­de­rung. Der­zeit steht nur wenig Lite­ra­tur über das Ver­for­mungs­ver­hal­ten bei Deh­nungs­ra­ten von 10 bis 500s-1 zur Ver­fü­gung. Mit einem Vic-3D HS Sys­tem und Hoch­ge­schwin­dig­keits­ka­me­ras kön­nen Ober­flä­chen­ver­schie­bun­gen und Deh­nun­gen voll­flä­chig in drei Dimen­sio­nen mit einer hohen Genau­ig­keit quan­ti­fi­ziert wer­den. Die Bild­kor­re­la­ti­on hat in den letz­ten Jah­ren in sol­chen Hoch­ge­schwin­dig­keits­an­wen­dun­gen auf­grund sei­ner hohen Genau­ig­keit, Fle­xi­bi­li­tät und Benut­zer­freund­lich­keit gro­ße Popu­la­ri­tät gewonnen.

 

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In die­sem Bei­spiel wur­de eine zylin­dri­sche Pro­be mit einem Durch­mes­ser von 6mm kom­pre­miert. Die Deh­nungs­ra­te betrug 50s-1 . Ein Vic-3D HS Sys­tem erfasst die Ober­flä­chen­ver­schie­bun­gen und Deh­nun­gen wäh­rend des Ver­su­ches. Auf der Pro­be wird ein zufäl­li­ges Speck­le­mus­ter auf­ge­tra­gen. Die­ses ermög­licht der Ana­ly­se­soft­ware ein­fach und sub­pi­xel­ge­nau die Ver­for­mung zu ver­fol­gen. Obwohl die Hoch­ge­schwin­dig­keits­ka­me­ras in der Lage sind, wesent­lich höhe­re Erfas­sungs­ra­ten zu errei­chen, wur­de für die­sen Test eine geeig­ne­te Bild­ra­te von 14,400fps ver­wen­det. Hier­mit erreicht man eine maxi­mier­te räum­li­che Auf­lö­sung und erhält eine aus­rei­chen­de Anzahl von Bil­dern. Die Kame­ras wur­den bei einer Auf­lö­sung von 1024 x 400 Pixel getrig­gert. Im Anschluss an die Mes­sung wer­den die Bil­der auf die Fest­plat­te des Com­pu­ters über­tra­gen und mit der Vic-3D Ana­ly­se­soft­ware nachbearbeitet.

 

Bil­der mit freund­li­cher Geneh­mi­gung von Amos Gilat & Jere­my Seidt an der Ohio Sta­te University.