Wykorzystanie metod eksperymentalnych i symulacji komputerowych do określenia właściwości materiałów przy dużej prędkości deformacji

Monografia gromadzi systematyczny opis wybranych metod eksperymentalnych stosowanych do wyznaczania dynamicznego zachowania tworzyw i konstrukcji. Omówiono w niej sposób wykonywania testu ściskania dynamicznego z zastosowaniem pręta Hopkinsona, szczegółowo zaprezentowano test Taylora, przedstawiono sposób wykonywania testów balistycznych z jednoczesnym użyciem metod eksperymentalnych i symulacji komputerowych oraz metodę określania dynamicznej wytrzymałości na rozciąganie tworzyw kruchych przy pomocy pręta Hopkinsona.

Wykazano, jak ważne jest sprzężenie eksperymentów laboratoryjnych, a także symulacji komputerowych uzupełnionych rozwiązaniami teoretycznymi. Takie podejście prowadzi do określenia rzeczywistej wytrzymałości dynamicznej szkła i pozwala na wykrycie nieścisłości jednocześnie podczas eksperymentów, jak i symulacji.

Omówiono na dodatek kumulatywne kryterium zniszczenia, które zastosowano w badaniach wytrzymałości szkła. Wykazano konieczność dokładnego pomiaru krytycznego czasu zniszczenia, od którego zależy solidność dynamiczna.

Tematem rozważań w tej pracy był dodatkowo pomiar współczynnika tarcia dynamicznego. Przedstawiono metodę jego pomiaru opartą na zaimplementowaniu specjalnego trybometru, który zezwala na uwzględnienie dużych wartości ciśnienia normalnego i prędkości poślizgu w trakcie kontaktu.

Omówiono metodę polegającą na wykorzystaniu zjawisk falowych do wyznaczania siły normalnej i siły tarcia występujących w takich warunkach i zaproponowano zoptymalizowaną metodę umożliwiającą precyzyjniejsze określenie współczynnika tarcia dynamicznego.