EVALUATION OF FORCE AND PARTICLE VELOCITY AT THE HEATED END OF A ROD SUBJECTED TO IMPACT LOADING

Résumé
Une méthode pour déterminer la force et la vitesse à l'extrémité chauffée d'une barre soumise à des sollicitations dynamiques est présentée. Cette méthode est basée sur le fait que l'impédance peut être représentée par une fonction de plusieurs paramètres. Si la fonction caractéristique d'impédance est connue, la force et la vitesse particulaire à l'extrémité chauffée de la barre peuvent être déterminées à partir des déformations mesurées en deux sections droites de cette barre. Pour évaluer cette fonction, la barre est impactée par un projectile à une extrémité et l'extrémité chauffée est libre. Les paramètres optimaux sont déterminés par une procédure de minimisation de l'erreur, c.a.d. la force à l'extrémité libre de la barre. Les résultats montrent que l'erreur obtenue avec une impédance constante n'est pas négligeable tandis que celle obtenue après minimisation est du même ordre de grandeur que l'erreur pour un essai à température constante. Il est donc possible, avec cette méthode, d'obtenir la force et la vitesse à l'extrémité chauffée d'une barre avec la même précision que pour une barre à température constante.

Abstract
A method to evaluate the force and particle velocity at the heated end of a rod subjected to impact loading is presented. The method is based on a characteristic impedance function determined by a set of parameters. With a given characteristic impedance function the force and particle velocity at the heated end can be evaluated from measured strains at two cross-sections of the rod. In order to evaluate the characteristic impedance function the rod is impacted by a hammer at one end and the heated end is free. The optimal set of parameters is determined by a procedure which minimizes the error, i. e. the evaluated force at the free end of the rod. The results show that the error obtained with the constant characteristic impedance function is considerable, whereas the error obtained with the evaluated characteristic impedance function is of the same magnitude as the error obtained for a test at constant temperature. Thus, with this method it is possible to evaluate the force and particle velocity at the heated end of a rod with the same accuracy as for a uniform rod at room temperature.