Large Scale Impact Tests on 50 mm Diameter Tensile Samples - Correlation of Experimental Results with Finite Element Models

Abstract
Experimental work is being undertaken on the 1 megajoule railway impact track at the UK Health & Safety Laboratory to assist in the validation of explicit-dynamics finite element codes. Large diameter tensile samples are being fractured at strain rates of 20 S_-1 to provide data which is compared with the output of a finite element program. This should verify the modelling accuracy of observed failure modes and elasto-plastic behaviour. Dynamic material properties are usually derived from tests on small samples, and should this work reveal a 'size effect' then current finite element codes and dynamic material properties may need to be re-assessed.

Résumé
Des travaux expérimentaux sont effectués sur un rail d'impact ferroviaire d'l mégajoule au Laboratoire d'Hygiène et de Sécurité afin de faciliter la validation de codes d'éléments finis de dynamique explicite. Des échantillons de traction de large diamètre sont fracturés à des cadences d'effort de 20 s^-1 pour fournir des données qui sont comparées aux résultats d'un calcul aux éléments finis. Ceci devrait vérifier la précision de la modélisation des modes de défaillance observée et du comportement élastoplastique. Les propriétés dynamiques du matériau sont en général dérivées d'essais sur de petits échantillons et si ces travaux révèlent un effet d'échelle, les codes d'éléments finis actuels et les propriétés dynamiques du matériau pourraient alors devoir être revus.