BUMPER DEBRIS CLOUD STRUCTURE ESTIMATED BY SHOCK CALCULATIONS

A relatively simple shock analysis is developed for hypervelocity impact onto spacecraft bumpers. The example treated is a copper disc striking aluminum. The shape of the debris cloud scales with the impact velocity and is determined only by the shock impedances of the projectile and bumper materials. The bumper and projectile debris clouds separate. The peak bumper debris velocity exceeds the impact velocity ; the peak projectile debris velocity is equal to the impact velocity. The differential motion of the front and rear of the projectile cloud causes spall in the projectile

Scaling Effects in Penetration : A Taylor Test Approach

Taylor Tests with L/D = 5 rods (1 cm and 0.2 cm in diameter) were conducted on armor steel (RHA) at 215 to 280 m/s to examine scale effects. AUTODYN-2D calculations confirmed dimensional analysis which predicts that strain rate should scale inversely with size. Yield strengths (Yd) determined from the Wilkins-Guinan formula were found to be 7 to 9% greater in the smaller specimens which is a little less than the 12% increase predicted from a logarithmic dependence of strength on strain rate.Nous avons effectué des Tests de Taylor pour des échantillons cylindriques d'acier RHA (rapport L/D = 5, D = 1 cm et 0.2 cm) pour des vitesses allant de 215 à 280 m/s afin d'étudier les effets d'échelle. Des simulations numériques avec AUTODYN-2D ont confirmé l'analyse dimensionelle qui prédit une vitesse de déformation inversement proportionelle au diamètre. Nos résultats montrent que la contrainte d'écoulement, déterminée à partir de la formule de Wilkins-Guinan, est 7 à 9% plus grande pour les petits échantillons. Ces valeurs sont proches des 12% d'augmentation prédits par une dépendance logarithmique de la contrainte en fonction de la vitesse de déformation

SPALL STRENGTH AND FAILURE WAVES IN GLASS

Une série d'expériences d'impacts de plaques sur des verres sodo-calciques et pyrex a été réalisée, pour étudier les ondes de rupture, récemment mises en évidence par Kancel et al /1/. L'existence de ces ondes est déduite d'observation de figures d'interaction d'ondes et de mesures de contrainte d'écaillage de verres sodo-calciques et pyrex, à l'avant et à l'arrière de ces fronts d'onde. Les verres sodo-calciques et pyrex ont des comportements très différents dans le domaine élastique de compression par choc.We performed a series of plate impact experiments on soda lime and pyrex glasses to investigate failure waves, which have been recently reported by Kanel et al /1/. The existence of these waves is inferred from observations of wave interaction patterns and by measuring spall strength of soda lime glass and pyrex, in front and behind, these wave fronts. Soda lime and pyrex glasses display quite different behavior in the elastic range of shock loading

ELASTIC PRECURSOR DECAY IN CERAMICS AS DETERMINED WITH MANGANIN STRESS GAUGES

Un des paramètres les plus importants pour caractériser le comportement dynamique des matériaux céramiques est la limite élastique d'Hugoniot (LEH) en conditions quasi permanentes. Certains chercheurs ont indiqué une décroissance de la LEH dans les céramiques tandis que d'autres n'ont observé aucune décroissance même pour des éprouvettes relativement épaisses . Nous avons réalisé des essais de choc de plaques avec deux alumines en utilisant des jauges de contrainte au manganin pour enregistrer l'évolution de la contrainte à différentes distances du plan d'impact. Toutes les cibles ont été préparées en usinant des tuiles épaisses pour assurer l'uniformité du matériau. Nous avons trouvé une décroissance du précurseur élastique en fonction de l'épaisseur pour les deux céramiques.One of the most important parameters for characterizing the dynamic behavior of ceramic materials is the steady state Hugoniot Elastic Limit (HEL). Some workers have reported HEL decay in ceramics while others observe no decay even in relatively thick samples. We performed plate impact experiments on two alumina ceramics using manganin stress gauges to monitor the stress histories at different distances away from the impact plane. All targets were prepared by machining thick parent tiles to assure material uniformity. We find that elastic precursor decays with thicknesses in both of the ceramics