Calibrazione di una split Hopkinson tension bar ed effetto dello strain rate su leghe d’alluminio

The present paper illustrates the final calibration of a Split Hopkinson Tension Bar (SHTB) and the tension tests carried out at high strain rates with an aluminium alloy of the series 20XX. The SHTB is a direct-tension type, and the rapid release mechanism is developed firstly on the input bar alone, for obtaining a satisfactory trapezoidal wave. Once this first task is accomplished, the complete SHTB, including the specimens and the output bar, is used for testing three series of 20XX aluminium specimens, having specially designed geometries for assessing the effect of the specimen shape on the strain rate and on the related stress-strain response. Interesting results are obtained, apparently confirming that, for the material and the strain rates investigated, only the deviatoric part of the stress state is really affected by the strain rate, where the hydrostatic component is poorly or not at all affected.

Il presente lavoro riguarda la calibrazione finale di un dispositivo Split Hopkinson Tension Bar (SHTB), nonchè l’effettuazione di prove di trazione ad elevate velocità di deformazione su leghe d’alluminio della serie 20XX. La configurazione della SHTB è quella di “direct tension”, ed il dispositivo di rilascio rapido, basato sulla rottura di una spina fragile, viene sviluppato sulla sola input bar, sia con attuazione indiretta tramite riscaldamento di Shape Memory Alloy, sia con attuazione manuale tramite serraggio di opportune viti di azionamento. Il sistema di bloccaggio messo a punto viene poi utilizzato nella SHTB completa di provini ed output bar. Tre serie di provini in alluminio della serie 20XX, aventi geometrie opportunamente variate, vengono testati staticamente oltre che dinamicamente. Alcune interessanti considerazioni si evincono dai risultati ottenuti, che sembrano confermare che la parte di stato tensionale-deformativo dipendente dallo strain rate, è solamente quella deviatorica, mentre quella idrostatica sembra risentire in misura ridotta della velocità di deformazione.