Um estudo da dissipação de energia em materiais cerâmicos submetidos à impacto utilizando a barra de Hopkinson

Abstract

O presente trabalho apresenta uma metodologia para avaliar, quantitativamente, a resposta mecânica de diferentes teores de alumina usada em blindagem balística. A fim de avaliar essa resposta, foram conduzidos ensaios mecânicos a alta taxa de deformação utilizando o aparato Barra de Hopkinson que, por concepção, excita ondas compressivas longitudinais. Foram avaliados três teores de alumina (90, 96 e 99%), ensaiando-se cinco corpos de prova para cada teor. A metodologia empregada baseia-se na relação entre as áreas dos pulsos incidente, refletido e transmitido e, através de um parâmetro de percentual dissipado, avalia-se a resposta mecânica entre os diferentes teores estudados. Os resultados levam a conclusão de que, frente a ondas compressivas longitudinais geradas pelo ensaio, não há diferença de capacidade de absorção. Além disso, uma avaliação visual foi feita sobre os corpos de prova depois de fragmentados pelo ensaio. Os três teores apresentaram uma pequena diferença nos fragmentos entre si.

The present work presents a methodology to evaluate, quantitatively, the mechanical response of different levels of alumina used in ballistic shielding. In order to evaluate this response, high strain rate mechanical tests were conducted using the Hopkinson Bar apparatus which, by design, excites longitudinal compressive waves. Three levels of alumina were evaluated (90, 96 and 99%), and five specimens were tested for each content. The methodology used is based on the relation between the areas of the incident, reflected and transmitted pulses and, through a parameter of percentage dissipated, the mechanical response between the different contents is evaluated. The results lead to the conclusion that, under influence of longitudinal compressive waves generated by the test, there is no difference in absorption capacity. In addition, a visual evaluation was made on the specimens after being fragmented by the assay. The three contents presented a small difference in the fragments between them.