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viscosity transient Phenomenon in Drop Impact Testing of Soft Material

World Journal of Mechanics 2016年第5期6卷 181-191页

作者： Chen Liu Yukio Fujimoto Yoshikazu Tanaka Eiji Shintaku Toshiki Nakanishi Department of Transportation and Environmental Engineering Graduate School of Engineering Hiroshima University Higashi-Hiroshima Japan

The authors carried out drop impact tests for several soft materials under a flat frontal impact condition in which a drop hammer with a flat bottom surface strikes a plate-like soft material in the normal direction. The experimental results indicated that the impact force waveforms of soft materials consisted of a thorn-shaped waveform and a subsequent mountain-shaped waveform. The thorn-shaped waveform was strongly affected by the strain rate. In the present study, the occurrence mechanism of this distinctive waveform was discussed from the viewpoint of the viscosity transient phenomenon. A standard linear solid (SLS) model in which the viscosity transient phenomenon was considered was applied to the simulation. Some features of the impact force waveform of soft materials could be explained by the SLS model. Furthermore, the thorn-shape waveform could also be observed in the impact force waveforms of human skin and free-falling hollow balls.

关键词： Strain Rate Dependence Soft Material Impact Force Thorn-Shape Waveform viscosity transient Standard Linear Solid (SLS) Model Flat Frontal Impact

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