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J. Phys. Colloques
Volume 49, Numéro C3, Septembre 1988
DYMAT 88 - 2nd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading
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| Page(s) | C3-347 - C3-352 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1988350 | |
J. Phys. Colloques 49 (1988) C3-347-C3-352
DOI: 10.1051/jphyscol:1988350
ON THE USE OF COUPLED PRESSURE BARS TO MEASURE THE DYNAMIC FRACTURE INITIATION AND CRACK PROPAGATION TOUGHNESS OF PRESSURE VESSEL STEELS
H. COUQUE, S.J. HUDAK Jr. and U.S. LINDHOLMDivision of Engineering and Materials Sciences, Southwest Research Institute, 6220 Culebra Road, PO Drawer 28510, San Antonio, TX 78284, U.S.A.
Résumé
Une méthode expérimentale est introduite pour la détermination de la ténacité dynamique reliée aux procédés d'initiation et de propagation d'une fissure utilisant des petites éprouvettes compactes de rupture. Un couplage de barres d'Hopkinson préchargées en tension est employé dans l'expérience. Le relachement rapide de l'énergie emmagasinée dans les barres vers les éprouvettes est obtenu par l'intermédiaire de la rupture d'un échantillon fragilisé à entaille. L'initiation dynamique de la fissure est caractérisée par une vitesse d'augmentation du facteur d'intensité de contrainte KI de 3 x 106 Mpa√m s-1. La propagation dynamique de la fissure s'ensuit avec une vitesse constante de l'ouverture en fond de fissure. La conception et le développement de l'appareillage expérimental sont décrits avec l'évaluation de leur efficacité basée sur des expériences conduites sur un acier 4340 et sur un acier utilisé pour les cuves nucléaires A533B. Les essais sur l'acier A533B ont été conduits à des températures d'essai de 50 et de 64 °C au-dessus de la température de transition.
Abstract
An experiment method is presented for the evaluation of dynamic initiation and propagation toughness using small compact type specimens. The experiment involves coupled Hopkinson pressure bars preloaded in tension. A fast release of the energy stored in the pressure bars to the two compact specimens is obtained through the failure of a brittle notched specimen. The dynamic crack initiation event is characterized by a stress intensity rate KI of 3 x 106 Mpa√m s-1. The crack then rapidly propagates under a constant crack opening displacement rate. The design and development of the experimental apparatus is described, along with an evaluation of its effectiveness based on dynamic fracture experiments conducted on 4340 steel and A533B nuclear pressure vessel steel. The experiments with the A533B steel were performed at testing temperature of 50 and 64 °C above the nil-ductility transition temperature.