Per descrivere il comportamento del materiale ad elevato strain rate è necessario effettuare la calibrazione del relativo modello costitutivo. In generale questa viene effettuata attraverso un approccio di tipo inverso basato su un processo di minimizzazione di un errore calcolato come differenza tra i dati sperimentali e quelli numerici ottenuti attraverso l’utilizzo degli Elementi Finiti. Questo tipo di approccio, ampiamente usato in letteratura, ha un costo computazionale legato al processo di minimizzazione che richiede, ad ogni variazione dei parametri del modello, l’esecuzione di un calcolo FE. In questo lavoro si vuole mostrare una procedura di calibrazione, di tipo sperimentale e analitica più veloce ed analogamente efficace. I test sono stati eseguiti, su una lega AA6061-T6, per mezzo dell’apparato barra di Hopkinson nella versione a trazione-compressione diretta. Mediante una fastcam Photron® SA4, con una risoluzione di 192x128 pixel e una velocità di acquisizione di 100000 fps, sono state catturate le immagini del processo deformativo subito dal campione durante il test. Il profilo del campione, ottenuto dopo la binarizzazione e l’elaborazione delle immagini, è stato usato per ricavare la deformazione del campione; in questo modo è stato possibile calcolare la tensione vera e quindi eseguire la relativa calibrazione inversa di tipo analitica.

Confronto tra calibrazione numerica e analitica di modelli costitutivi ad elevato strain rate

Chiappini, G.;MANCINI, EDOARDO
2014

Abstract

Per descrivere il comportamento del materiale ad elevato strain rate è necessario effettuare la calibrazione del relativo modello costitutivo. In generale questa viene effettuata attraverso un approccio di tipo inverso basato su un processo di minimizzazione di un errore calcolato come differenza tra i dati sperimentali e quelli numerici ottenuti attraverso l’utilizzo degli Elementi Finiti. Questo tipo di approccio, ampiamente usato in letteratura, ha un costo computazionale legato al processo di minimizzazione che richiede, ad ogni variazione dei parametri del modello, l’esecuzione di un calcolo FE. In questo lavoro si vuole mostrare una procedura di calibrazione, di tipo sperimentale e analitica più veloce ed analogamente efficace. I test sono stati eseguiti, su una lega AA6061-T6, per mezzo dell’apparato barra di Hopkinson nella versione a trazione-compressione diretta. Mediante una fastcam Photron® SA4, con una risoluzione di 192x128 pixel e una velocità di acquisizione di 100000 fps, sono state catturate le immagini del processo deformativo subito dal campione durante il test. Il profilo del campione, ottenuto dopo la binarizzazione e l’elaborazione delle immagini, è stato usato per ricavare la deformazione del campione; in questo modo è stato possibile calcolare la tensione vera e quindi eseguire la relativa calibrazione inversa di tipo analitica.
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