Design and construction of a device for impact test materials, compression bar

Esta dissertação apresenta um projeto de um dispositivo para levantar dados característicos de materiais submetidos às altas taxas de deformação, dispositivo este que leva o nome do seu idealizador o engenheiro Inglês Sir Bertram Hopkinson. Mais especificamente, esta dissertação está inseparavelmente ligada ao desenvolvimento de um embalado para transporte de elementos radioativos como sendo uma das partes do escopo geral, de um projeto da CAPES em convênio com o Centro de Ciência e Tecnologia de Materiais - CCTM do, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN - CNEN/SP, autarquia associada à Universidade de São Paulo. O desenvolvimento do dispositivo faz parte do escopo de obtenção, e levantamento dos dados necessários para o projeto, e a construção do embalado. Esta dissertação versa sobre a concepção mecânica do dispositivo, importante, dividida em duas partes, dimensionamento das barras, que seriam a barra de impacto, a barra de entrada, e a barra de saída, e o dimensionamento do dispositivo de impacto. O dimensionamento das barras envolve conhecimentos do conceito de ondas elásticas em meios sólidos para que o comprimento das barras seja estimado de forma a servir de guia das ondas elásticas, que provocarão a deformação no corpo de prova, e possibilite a boa leitura dessas ondas para análise dos dados. O dispositivo de impacto, este tem que ser robusto o suficiente para produzir a onda de tensão que deforme o corpo de prova, mas não para deformar plasticamente as barras, que terão que continuar durante todo o teste dentro do regime elástico.This dissertation presents a design of a device to collect characteristic data of materials submitted to the high strain rates, device that takes the name of its idealizer the English engineer Sir Bertram Hopkinson. More specifically, this dissertation is inseparably linked to the development of a package for the transport of radioactive elements as part of the general scope of a CAPES project in partnership with the Materials Science and Technology Center (CCTM), Nuclear and Energy Research Institute IPEN - CNEN / SP, autarchy associated with the University of São Paulo. The development of the device is part of the scope of procurement, and collection of data required for the design, and the construction of the packaging. This dissertation deals with the mechanical design of the device, important, divided into two parts, dimensioning of the bars, which would be the impact bar, the input and output bars and the design of the impact device. The sizing of the bars involves knowledge of the concept of elastic waves in solid media so that the length of the bars is estimated in order to serve as a guide for the elastic waves, which will cause deformation in the test body, and enable a good reading of these waves for analysis of the data. The impact device has to be robust enough to produce the stress wave that deforms the test body but not to deform the bars plastically, which will have to continue throughout the test within the elastic regime