قانون هپکینسون

قانون هاپکینسون یک رابطه در علم مواد است که رفتار مواد تحت نرخ‌های تغییر شکل بالا را توصیف می‌کند. این قانون بیان می‌کند که تنش یک ماده متناسب با نرخ تغییر شکل آن است. قانون هاپکینسون به نام سر بنجامین بیکر هاپکینسون، که اولین بار آن را در اوایل قرن بیستم پیشنهاد کرد، نامگذاری شده است.

رابطه ریاضی قانون هاپکینسون:

از دیدگاه ریاضی، قانون هاپکینسون می‌تواند به صورت زیر بیان شود:

σ = k ε̇

که در آن:

σ – تنش ماده

k – ضریب مقاومت ماده

ε̇ – نرخ تغییر شکل که ماده در آن تغییر شکل می‌یابد

قانون هاپکینسون بر اساس ایده‌ای است که رفتار تنش-تغییر شکل یک ماده در نرخ‌های تغییر شکل بالا تغییر می‌کند. در نرخ‌های تغییر شکل پایین، یک ماده رفتار الاستیک خطی دارد، یعنی تنش آن مستقیماً متناسب با تغییر شکل آن است. اما در نرخ‌های تغییر شکل بالا، ماده رفتار غیرخطی نشان می‌دهد و قانون هاپکینسون می‌تواند برای پیش‌بینی رفتار تنش-تغییر شکل آن استفاده شود.

قانون هاپکینسون برای فهم رفتار مواد تحت شرایط بارگذاری دینامیکی، مانند آنچه در طی تصادفات با سرعت بالا یا در سیستم‌های منفجره مشاهده می‌شود، مفید است. همچنین برای طراحی مواد و سازه‌هایی که می‌توانند نرخ‌های تغییر شکل بالا را تحمل کنند، مانند آنچه در صنایع هوافضا و دفاع استفاده می‌شود، مفید است.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.