INFLUENCE OF LOADING PATHS ON THE MECHANICAL RESPONSE AND SUBSTRUCTURE EVOLUTION OF SHOCK-LOADED COPPER

Résumé
Des expériences de choc ont été réalisées sur des cibles de cuivre afin d'étudier l'influence de la vitesse de chargement et de l'amplitude de la contrainte sur l'accumulation des défauts et les propriétés mécaniques post-choc. Le temps de montée du choc variait approximativement depuis une nanoseconde jusqu'à une microseconde dans le cas de chargements quasi-isentropiques. L'amplitude et la durée de la pression appliquée étaient identiques pour tous les essais. A 10 GPa de pression maximum atteinte l'accumulation des défauts et la limite d'élasticité du cuivre post-choc sont les mêmes pour un chargement par choc simple et un chargement par chocs multiples. L'effet de la vitesse de chargement sur la sous-structure post-choc et la réponse mécanique du cuivre impacté est supposée être directement relié à l'importance du déplacement des dislocations avant interaction avec d'autres dislocations et à l'importance du déplacement réversible des dislocations et leur annihilation résultante au cours de la phase de détente du cycle choc-détente.

Abstract
Shock recovery experiments on copper have been conducted to investigate the influence of loading rate and stress amplitude on defect storage and post-shock mechanical properties. The shock risetimes varied approximately from one nanosecond for the shock experiments to one microsecond for quasi-isentropic loading experiments. All the experiments had the same peak pressure and pulse duration. Attaining a peak pressure of 10 GPa through multiple shocks or a single shock produced similar results for defect storage and post-shock yield strength. Decreasing the strain-rate of loading is shown to increase both the defect storage and post-shock yield strength of copper. The effect of loading rate on post-shock substructure and mechanical response of impacted copper is postulated to be directly related to the amount of dislocation motion before interaction with other dislocations and to the amount of reversible dislocation motion and resultant annihilation during the rarefaction portion of the shock-release cycle.