Article
  • Effect of Aspect-Ratio in Rod Impact Test for the Determination of Dynamic Material Properties of Polycarbonate at High-Strain-Rate
  • Min OK, Nam CH, Lee JM
  • 고 변형률 속도하에서의 폴리카아보네이트의 동적 물성 결정을 위한 봉 충격 시험법에 있어서 종횡비의 효과
  • 민옥기, 남창훈, 이정민
Abstract
Effect of aspect-ratio in rod impact test for the determination of dynamic material properties of polycarbonate at high-strain-rate has been investigated. Data for the calculation of dynamic material properties have been obtained with flat-ended cylindrical rod specimens having aspect-ratios from 2 to 5, in the range of impact velocity from 150 to 250 m/sec by a compressed-air system. The calculation has been performed by theories based on one-dimensional elastic-plastic wave propagation phenomena. The dynamic material properties of polycarbonate are dependent on the aspect-ratio and the effect diminishes with the increase of aspect-ratio. For the valid application of theories which use the concept of one-dimensionality, rod impact test should be performed by using the rod specimen haying relatively high aspect-ratio. The dynamic yield stress determined by rod impact test shows the abrupt increase in the range of strain-rate 103∼105sec-1.

고 변형률 속도하에서 폴리카아보네이트의 동적 물성 결정을 위한 봉 충격 시험법에 있어서 종횡비의 효과에 대하여 연구하였다. 동적 물성의 계산을 위한 기초 데이타는 종횡비 범위 2∼5인 끝면이 평면인 원통형 시험편을 공압 장치에 의하여 속도 범위 150∼250m/sec로 충돌시켜 얻었다. 동적 특성은 탄소성 파동 전파 이론에 의하여 계산하였다. 폴리카아보네이트의 동적 특성은 종횡비에 의존하며 그 효과는 종횡비가 증가함에 따라 감소한다. 일차원 개념을 이용한 이론을 타당하게 적용하려면 상대적으로 고 종횡비를 갖는 시험편을 사용하여 실험하여야 한다. 한편 봉 충격 시험에 의하여 도출된 폴리카아보네이트의 동적 항복 응력은 변형률 속도 범위 103∼105sec-1에서 급격한 증가를 나타낸다.

References
  • 1. Harding JTesting Techniques at High Rates of Strain, OUEL-1308180, University of Oxford (1980)
  •  
  • 2. Staker MRHigh Strain Rate Testing, in Matals Handbook, Ninth Edition, Vol. 8, American Society for Metals (1985)
  •  
  • 3. Zukas JAImpact Dynamics, John Wiley & Sons (1982)
  •  
  • 4. Zukas JAHigh Velocity Impact Dynamics, John Wiley & Sons (1990)
  •  
  • 5. Taylor GI, Proc. R. Soc., A194, 289 (1948)
  •  
  • 6. Hawkyard JB, Int. J. Mech. Sci., 11, 313 (1969)
  •  
  • 7. Gillis PP, J. Appl. Phys., 61, 499 (1987)
  •  
  • 8. Gillis PP, Mech. Mater., 6, 293 (1987)
  •  
  • 9. Gillis PP, Jones SE, J. Eng. Mater. Tech., 111, 327 (1989)
  •  
  • 10. Hutchings IM, J. Mech. Phys. Solids, 26, 289 (1979)
  •  
  • 11. Date H, J. Soc. Mater. Sci., 33, 1482 (1984)
  •  
  • 12. Wilkins ML, Guinan MW, J. Appl. Phys., 44, 1200 (1973)
  •  
  • 13. Johnson GR, Holmquist TJ, J. Appl. Phys., 64, 3901 (1988)
  •  
  • 14. Zerilli FJ, Armstrong RW, J. Appl. Phys., 61, 1816 (1987)
  •  
  • 15. Papirno RPProc. Army Sym. on Solid Mechanics, AMMRC MS 80-4, p. 367 (1980)
  •  
  • 16. House JWTaylor Impact Testing, AFATL-TR-89-41 (1989)
  •  
  • 17. Chanda M, Roy SKPlastics Technology Handbook, p. 526, Marcel Dekker (1987)
  •  
  • 18. Kukureka SN, Hutchings IMProc. 7th Int. Conf. on High Energy Rate Febrication, University of Leeds, p. 29 (1981)
  •  
  • 19. Briscoe BJ, Hutchings IM, Polymer, 17, 1099 (1976)
  •  
  • 20. Kukureka SN, Hutchings IM, Int. J. Mech. Sci., 26, 617 (1984)
  •  
  • 21. Hayashi T, Yamamura H, Trans. JSME, A46, 1096 (1980)
  •  
  • Polymer(Korea) 폴리머
  • Frequency : Bimonthly(odd)
    ISSN 0379-153X(Print)
    ISSN 2234-8077(Online)
    Abbr. Polym. Korea
  • 2022 Impact Factor : 0.4
  • Indexed in SCIE

This Article

  • 1992; 16(4): 375-382

    Published online Jul 25, 1992