Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 49, Numéro C3, Septembre 1988
DYMAT 88 - 2nd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading
Page(s) C3-529 - C3-534
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1988374
DYMAT 88 - 2nd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading

J. Phys. Colloques 49 (1988) C3-529-C3-534

DOI: 10.1051/jphyscol:1988374

DISLOCATION MECHANICS BASED ANALYSIS OF MATERIAL DYNAMICS BEHAVIOR

R.W. ARMSTRONG1, 2 and F.J. ZERILLI1

1  Naval Surface Warfare Center, White Oak, Silver Spring, MD 20903-5000, U.S.A.
2  University of Maryland, College Park, MD 20742-3035, U.S.A.


Résumé
Les mesures de l'influence de la taille de grain sur la contrainte de maclage du fer Armco et d'un acier au carbone montrent qu'une transition est visible aux grandes vitesses de déformation. On passe de la déformation par glissement basée sur un modèle faisant intervenir des dislocations, à une déformation par maclage. Des calculs de la déformation par maclage lors de l'impact d'un cylindre (essais de Taylor) sont comparés avec les résultats des essais. Pour du cuivre polycristallin. l'incorporation des effets de frottement visqueux et de la taille de grain dans un modèle constitutif basé sur les mécanismes de dislocation donne des résultats en bon accord avec ceux récemment rapportés concernant des essais d'expansion de bague. Les équations obtenues pour du fer (c.c.) et du cuivre (c.f.c.) permettent de reproduire des résultats d'essais d'impact en traction obtenus sur du fer α et du cuivre par Von Karman et Duwez. Des différences de fond dans les lois de comportement pour les c.c. ou les c.f.c., produisent pour ces matériaux des différences importantes dans les propriétés d'instabilité plastique en traction précédant le déclenchement de la rupture ductile.


Abstract
Grain size dependent twinning stress measurements reported for Armco iron and carbon steel materials give a high strain rate transition to twinning from the slip behavior described by a dislocation mechanics based constitutive equation analysis. Consequent model calculations of deformation twinning in a cylindrical impact (Taylor) test result are compared with results reported in the original Taylor test experiments. For copper polycrystals , dislocation drag and grain size effects incorporated within a dislocation mechanics based constitutive model analysis show agreement with results reported recently from expanding ring test experiments. The different (bcc) α-iron and (fcc) copper equations are shown to fit α-iron and copper tensile impact results reported in a pioneering study by von Karman and Duwez. Basic differences in the bcc and fcc constitutive behaviors produce important differences in the tensile plastic instability properties of these materials preceding the onset of ductile fracturing.