THE EFFECT OF MATERIAL STRENGTH ON THE RELATIONSHIP BETWEEN THE PRINCIPAL HUGONIOT AND QUASI-ISENTROPE OF BERYLLIUM AND 6061-T6 ALUMINUM BELOW 35 GPa

Résumé
On peut obtenir la compression quasi-isentropique [QI] en appliquant à un matériel une charge qui consiste en une onde de déformation uniaxe avec un faible taux de déformation et un temps d'accroissement élevé. Des résultats expérimentaux récents montrent que la quasi-isentrope de l'aluminium 6061-T6 excède la tension Hugoniot principale de quelques pourcents, et que, par conséquent, pour un volume spécifique donné, la tension QI excède la tension Hugoniot principale. On a proposé que cet effet est dû à la résistance du matériel. Par l'intermédiaire des données Hugoniot, des données choc-choc en retour et choc-décharge pour le beryllium et l'aluminium 6061-T6, nous avons construit les quasi-isentropes en fonction du volume spécifique. Nos résultats montrent que la tension QI excède la tension Hugoniot principale pour une tension Hugoniot supérieure à 8.4 GPa dans le beryllium, et pour des tensions Hugoniot comprises entre 3.8 et 21.4 GPa dans l'aluminium. Cet effet est dû à la résistance et implique que la limite de la résistance QI peut être élevée. Nos calculs montrent que la limite de la résistance QI est de 0.9 GPa dans l'aluminium avec une tension QI de 9 GPa, et de 5.2 GPa dans le beryllium avec une tension QI de 35 GPa.

Abstract
Quasi-isentropic [QI] compression can be achieved by loading a specimen with a low strain-rate, long rise time uniaxial strain wave. Recent experimental data show that the quasi-isentrope of 6061-T6 aluminum lies a few percent above the principal Hugoniot, that is, at a given specific volume, the QI stress exceeds the principal Hugoniot stress. It has been suggested that this effect is due to material strength. Using Hugoniot data, shock-reshock, and shock-unload data for beryllium and 6061-T6 aluminum, we have constructed the quasi-isentropes as functions of specific volume. Our results show that the QI stress exceeds the principal Hugoniot stress above a Hugoniot stress of 8.4 GPa in beryllium, and between Hugoniot stresses of 3.8 and 21.4 GPa in aluminum. The effect is due to strength and implies that the QI yield strength can be large. Our calculations show that the QI yield strength is 0.9 GPa in aluminum at a QI stress of 9 GPa, and 5.2 GPa in beryllium at a QI stress of 35 GPa.