On Spurious Reflection Waves in Hopkinson Bar Tensile Tests Using a Collar

Abstract
In order to investigate the effect of the spurious waves present in the Hopkinson bar tensile testing technique using a collar, tests are performed with different set-ups (simple and net-shaped collars, normal and cut specimens) and different specimen materials (steel, aluminum and polyethylen). Numerical simulation (using the FD dynamic code AUTODYN-2D) is also done to support the experimental results. The tranfer of the incident compressive pulse through the collar can not be perfect, because of spurious waves which reflect at the end surface between threaded specimen and input bar. They interfere with the measurement signals from the tensile specimen and lead to a (factitious) tensile pre-stress. The cause for this effect is the actual set-up used for the tests having a same length for the input and output bars.

Résumé
Pour étudier les réflections perturbatrices présentes dans la méthode avec collier de l'essai de traction avec barres d'Hopkinson, des essais sont conduits avec différents dispositifs (colliers simple et épousant la forme, éprouvettes normale et coupée) et différents matériaux d'éprouvette (acier, aluminium et polyéthylène). Une simulation numérique (au moyen du code FD dynamique AUTODYN-2D) est aussi faite en support à ces essais. Le transfert de l'onde de compression incidente au travers du collier ne peut être parfait, en raison d'ondes perturbatrices qui réfléchissent à la surface en bout entre éprouvette vissée et barre d'entrée. Elles interfèrent avec les signaux de mesure provenant de l'éprouvette de traction et aboutissent à une précontrainte de traction (factice). La cause en est l'actuel dispositif d'essai ayant une même longueur pour les barres d'entrée et de sortie.