قانون هاپکینسن

قانون هاپکینسن 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 با نرخ تغییر شکل آن متناسب است. قانون هاپکینسن به نام سر بنجامین بیکر هاپکینسن نامگذاری شده است که اولین بار آن را در اوایل قرن بیستم پیشنهاد کرد.

رابطه ریاضی قانون هاپکینسن:

به صورت ریاضی، قانون هاپکینسن 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 دگرگون می‌شود

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

قانون هاپکینسن برای فهم رفتار مواد در شرایط بارگذاری پویا مفید است، مانند آنچه در برخورد با سرعت بالا یا در سیستم‌های منفجر شونده مشاهده می‌شود. این قانون همچنین برای طراحی مواد و سازه‌هایی که می‌توانند نرخ‌های تغییر شکل بالا تحمل کنند، مانند آنچه در صنایع هوافضا و دفاع استفاده می‌شود، مفید است.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر نقض حق تکثیر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.