Large Strain Range Dynamic Testing at High and Medium Strain Rates, Using a Common Scale SHPB

Résumé
La durée de la mesure d'un système à barres de Hopkinson est limitée par la longueur des barres à cause de la superposition algébrique des ondes se propageant dans des sens opposés. Il en résulte que la déformation maximale mesurable dans un essai de comportement est limitée. Nous présentons une version améliorée de la méthode des deux jauges qui tient compte de la dispersion des ondes et conduit à une mesure quasi illimitée dans la durée (une centaine de fois la durée conventionnelle). Cette méthode est appliquée aux essais de matériaux de faible résistance tels que les mousses (polymériques ou métalliques) pour obtenir les grandes déformations désirées (80%) à faible vitesse de déformation (10/s). Elle est également utiliseé pour réaliser des essais de compression dynamique de structures avec displacements importants (crash des tubes métalliques absorbeurs d'énergie).

Abstract
The measuring duration of a SHPB (Split Hopkinson Pressure Bar) set-up is limited by the length of the bars because of the superimposition of the waves propagating in opposite directions, so that there exists a limitation of maximum measurable strains in material testing applications. This paper presents a new two-gauges measurement method taking account of the correction of wave dispersion effects, as it is indeed indispensable for long time measurements. Using bars of common dimensions, it allows for a quasi-unlimited measuring duration (one hundred times longer than the classical one). It is applied to test soft materials like foam (metallic or polymeric) at low strain-rates (10/s), in the complete range of their response (nominal strains up to 80% ). It is also successfully used to perform large displacement tests such as crushing of metallic tubes.