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

Monografia zawiera systematyczny opis wybranych metod eksperymentalnych stosowanych do wyznaczania dynamicznego zachowania materiałów i konstrukcji. Omówiono w niej sposób wykonywania testu ściskania dynamicznego z użyciem pręta Hopkinsona, szczegółowo zaprezentowano test Taylora, przedstawiono sposób wykonywania testów balistycznych z jednoczesnym wykorzystaniem metod eksperymentalnych i symulacji komputerowych oraz metodę określania dynamicznej wytrzymałości na rozciąganie materiałów kruchych za pomocą pręta Hopkinsona. Wykazano, jak ważne jest sprzężenie eksperymentów laboratoryjnych oraz symulacji komputerowych uzupełnionych rozwiązaniami teoretycznymi. Takie podejście prowadzi do określenia rzeczywistej wytrzymałości dynamicznej szkła i umożliwia wykrycie nieścisłości zarówno w trakcie eksperymentów, jak i symulacji. Omówiono również kumulatywne kryterium zniszczenia, które zastosowano w badaniach wytrzymałości szkła. Wykazano konieczność precyzyjnego pomiaru krytycznego czasu zniszczenia, od którego zależy wytrzymałość dynamiczna. Tematem rozważań w tej pracy był ponadto pomiar współczynnika tarcia dynamicznego. Przedstawiono metodę jego pomiaru opartą na zastosowaniu specjalnego trybometru, który umożliwia uwzględnienie dużych wartości ciśnienia normalnego i prędkości poślizgu podczas kontaktu. Omówiono metodę polegającą na wykorzystaniu zjawisk falowych do wyznaczania siły normalnej i siły tarcia występujących w takich warunkach oraz zaproponowano zoptymalizowaną metodę umożliwiającą dokładniejsze określenie współczynnika tarcia dynamicznego.