The authors gratefully acknowledge continued funding and support for the project from the Atomic Weapons Establishment, AWE Plc. (UK) and Imperial College London.

1. Obiettivo fabbricazione e assemblaggio <ol><li> Cilindro bersaglio macchina alle dimensioni volute da solido magazzino. </li><li> Preparare la superficie del cilindro, rimuovendo segni di lavorazione. Una superficie diffusa divisa è preferibile per PDV riflessione. Buoni risultati sono stati ottenuti con una carteggiatura leggera con&gt; 1200 graniglia. </li><li> Caratterizzano i componenti di destinazione, vale a dire, la misura quanto segue: La lunghezza del cilindro, diametro e spessore della parete (in più posizioni) Lunghezza proiettile, diametro Lunghezza ogiva, diametro Messa di tutto quanto sopra </li><li> Montare l&#39;anello di montaggio del cilindro e il braccio PDV. </li><li> Montare le sonde PDV nei monti cinematiche e sul braccio PDV. </li><li> Inserire l&#39;ogiva nel cilindro bersaglio in modo che la parte posteriore della ogiva è a filo con la parte posteriore del cilindro (questo dovrebbe essere fatto in un laboratorio piatto). I tre viti M3 sono progettati per tenere il ogiva in posizione mentre permettendo il cilindro a &#39;buccia away &#39;durante l&#39;espansione. </li><li> Posizionare il cilindro di destinazione nel materiale di montaggio in modo che l&#39;ingresso del cilindro è a filo con la faccia anteriore dell&#39;anello di montaggio. Fissare il cilindro in posizione con 6 grani M4. </li><li> Installare riscaldamento apparecchi / raffreddamento e termocoppie obbligazioni lungo la lunghezza della parete esterna del cilindro. </li><li> Pulire il / APC (connettore ghiera, angolato contatto fisico) FC connettori all&#39;estremità delle fibre sonda PDV un panno in microfibra e controllare con un ambito di fibra. Questo è importante per ridurre back-riflessione. </li><li> Utilizzando una visibile (660 nm) Classe 3R laser approssimativamente allineare le sonde in modo che siano normali al cilindro (cioè, la luce riflessa ricade sulla sonda). </li><li> Montare un circuito di riflettività di base utilizzando un circolatore. Collegare il nm laser di classe 1 1.550 all&#39;ingresso 1, la sonda PDV di ingresso 2 e un misuratore di potenza di ingresso 3. Allineare le sonde PDV a sua volta in modo che il potere restituito è ingrandita. </li></ol><ol><li> Utilizzando lo spinotto cilindrico e il micrometro di profondità allineare l&#39;anello porta alla fine della canna per minimizzare tilt impatto. </li><li> Installare il sistema di mitigazione frammento e la protezione della porta. </li><li> Inserire la spina di allineamento di destinazione nella canna. </li><li> Installare il gruppo bersaglio e allineare alla spina. </li><li> Installare la coppia grilletto make sull&#39;estremità della canna e collegare l&#39;hardware e diagnostica temporizzazione. Misurare la distanza dal contatto con il grilletto per impatto del proiettile sul ogiva. </li><li> Installare gli specchi di svolta per l&#39;alta velocità fotografia. </li><li> Allineare gli specchi per dare una vista ortogonale del cilindro attraverso i porti di destinazione del serbatoio e bloccare in posizione. </li><li> Allineare l&#39;alta autovelox e lampade flash all&#39;esterno della vasca di destinazione. Guardando verso il basso la canna, posizionare la fotocamera ad alta velocità e la lampada uno flash 3:00 rispetto al cilindro. Collocare la fotocamera IVV a ore 9 eun&#39;altra lampada flash 00:00. In questa configurazione la macchina fotografica ad alta velocità sarà front-lit per il monitoraggio e la crepa IVV fornirà immagini stagliano per il rilevamento dei bordi. </li><li> Collegare l&#39;apparecchiatura di raffreddamento / riscaldamento a bersaglio e through alimentazione del vuoto. </li><li> ATTENZIONE: Con gli occhiali appropriati e altre precauzioni accendere i laser di classe IV, oscilloscopi e sistemi PDV. </li><li> Controllare i livelli di potenza vengono inviati alle sonde PDV. Con il sistema PDV, tipicamente utilizzare circa 5 mW per ciascuna sonda con 1 mW per canale per il riferimento. </li><li> Controllare l&#39;allineamento delle sonde PDV con un misuratore di potenza. Una volta soddisfatti con l&#39;allineamento uso carta IR per misurare dove le sonde PDV sono alla ricerca sulla superficie del cilindro. </li><li> Accendere il laser di riferimento e verificare la qualità dei segnali di battimento fornite da ogni sonda. Regolare la lunghezza d&#39;onda del laser (s) per impostare la frequenza di battimento zero desiderata velocità (impostare questo circa 5 GHz). </li><li> Una volta soddisfatti con l&#39;obiettivo alignment, posizione grilletto, la macchina fotografica e l&#39;allineamento dello specchio, l&#39;allineamento della sonda PDV e la posizione e la cornice di mitigazione chiudono il serbatoio di destinazione. </li><li> Togliere il tappo di allineamento; installare il proiettile. </li><li> Telecamere di installazione e di illuminazione (frame rate, dell&#39;esposizione, tempi) ed eseguire l&#39;imaging di prova. Frame rate tipici sono circa 250.000 fotogrammi / sec per entrambe le fotocamere, con un&#39;esposizione di circa 0,5 msec. La prima immagine è normalmente in concomitanza con il momento dell&#39;impatto. </li></ol> 3. Preparazione cottura <ol><li> Installare le membrane culatta applicabili alla pressione di cottura necessario. </li><li> Chiudere la culatta e iniziare l&#39;evacuazione dei serbatoi di destinazione. Obiettivo per un livello di vuoto nella regione di 50 mTorr. </li><li> Eseguire la messa a punto finale di tutte le diagnosi (ritardi dell&#39;oscilloscopio, trigger, le impostazioni della fotocamera, ecc). Impostare oscilloscopi per PDV a 50 msec per divisione, 25 psec per punto e un pretrigger del 20% per dare una finestra di 500 msec. Attiva l&#39;oscilloscopes e telecamere tempo così che lo zero coincide con il tempo di impatto. </li><li> Test grilletto finale; tempi di controllo sono accurate. </li><li> Accendere i laser; telecamere braccio. </li><li> Chiudi stanza; garantendo laser ed alta pressione interblocchi sono nella posizione corretta. </li><li> Inizia il riscaldamento / raffreddamento come richiesto utilizzando il software LabVIEW. </li><li> Caricare la pistola alla pressione di cottura desiderato. </li><li> Quando alla pressione, fare un controllo finale che tutti i sistemi di diagnostica sono armati. </li><li> Isolare l&#39;apparecchio di riscaldamento o raffreddamento. </li><li> Countdown &quot;3, 2, 1 FUOCO.&quot; </li><li> Vent i serbatoi di destinazione e la cattura. </li><li> Salvare tutti i dati oscilloscopio e della fotocamera. </li></ol> 4. colpo articolo <ol><li> Arrestare i laser e attendere per la pistola a pareggiare a completa atmosfera. </li><li> Aprire il serbatoio di destinazione, raccogliere tutti i frammenti di metallo e risolvere il Ti-6Al-4V. </li></ol> Analisi 5. I dati <ol><li> Eseguire l&#39;analisi STFT sul os PDVdati cilloscope per ridurre la storia della velocità secondo l&#39;analisi di Ao e Dolan 12. </li><li> Processo dati di immagini ad alta velocità con software come indicato nella tabella di attrezzature. Il filmato telecamera ad alta velocità fornirà tempo e deformazione a fallimento e consentire l&#39;analisi di formazione di crepe e di crescita. Le immagini proiettato dallo dell&#39;IVV forniscono un chiaro vantaggio per esaminare il profilo deformazione completo del cilindro. </li><li> Misurare e pesare frammenti recuperati. Selezionare frammenti con caratteristiche interessanti, come le fratture arrestati e prepararli per la microscopia. <ol><li> Sezione, montaggio, e lucidare i frammenti; quindi analizzare al microscopio elettronico. Elettroni backscatter diffrazione fornisce informazioni su struttura e microstruttura a fianco di imaging di elettroni secondari per sondare le superfici di frattura e identificare la modalità di guasto. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Jones, D. R., Chapman, D. J., Eakins, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+gas+gun+based+technique+for+studying+the+role+of+temperature+in+dynamic+fracture+and+fragmentation.">A gas gun based technique for studying the role of temperature in dynamic fracture and fragmentation.</a> J. Appl. Phys. 114, 173508 (2013).</li><li>Liao, S. C., Duffy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adiabatic+shear+bands+in+a+Ti-6Al-4V+titanium+alloy.">Adiabatic shear bands in a Ti-6Al-4V titanium alloy.</a> J. Mech. Phys. Solids. 46 (11), 2201-2231 (1998).</li><li>Mott, N. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragmentation+of+shell+cases.">Fragmentation of shell cases.</a> Proc. R. Soc. Lond. A. 189 (1018), 300-308 (1947).</li><li>Hoggatt, C. R., Recht, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+behavior+of+tubular+bombs.">Fracture behavior of tubular bombs.</a> J. Appl. Phys. 39 (3), 1856-1862 (1968).</li><li>Banks, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fragmentation+behavior+of+thin-walled+metal+cylinders.">The fragmentation behavior of thin-walled metal cylinders.</a> J. Appl. Phys. 40 (1), 437-438 (1969).</li><li>Warnes, R. H., Duffey, T. A., Karpp, R. R., Carden, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+technique+for+determining+dynamic+metal+properties+using+the+expanding+ring.">Improved technique for determining dynamic metal properties using the expanding ring.</a> Los Alamos Scientific Laboratory Report. , (1980).</li><li>Niordson, F. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+unit+for+testing+materials+at+high+strain+rates.">A unit for testing materials at high strain rates.</a> Exp. Mech. 5 (1), 29-32 (1965).</li><li>Grady, D. E., Benson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragmentation+of+metal+rings+by+electromagnetic+loading.">Fragmentation of metal rings by electromagnetic loading.</a> Exp. Mech. 23 (4), 393-400 (1983).</li><li>Winter, R. E., Prestidge, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+the+measurement+of+the+high+strain+rate+ductility+of+metals.">A technique for the measurement of the high strain rate ductility of metals.</a> J. Mat. Sci. 13 (8), 1835-1837 (1978).</li><li>Vogler, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragmentation+of+materials+in+expanding+tube+experiments.">Fragmentation of materials in expanding tube experiments.</a> Int. J. Imp. Eng. 29, 735-746 (2003).</li><li>Strand, O. T., Goosman, D. R., Martinez, C., Whitworth, T. L., Kuhlow, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compact+system+for+high-speed+velocimetry+using+heterodyne+techniques.">Compact system for high-speed velocimetry using heterodyne techniques.</a> Rev. Sci. Inst. 77, 083108 (2006).</li><li>Ao, T., Dolan, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SIRHEN:+A+data+reduction+program+for+photonic+Doppler+velocimetry+measurements.">SIRHEN: A data reduction program for photonic Doppler velocimetry measurements.</a> Sandia National Laboratories Report. , (2010).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Questo metodo consente di ricerca di materiali ad elevate velocità di carico a trazione in un ampio intervallo di temperature, da criogeniche a ~ 1000 K, unica per questo disegno. Tuttavia, questo aggiunge alcune sfide al setup sperimentale e l&#39;esecuzione. In primo luogo, per ottimizzare il controllo della temperatura dell&#39;inserto ogiva deve essere lavorato da un materiale adatto. 4340 acciaio è qui utilizzato, anche se qualsiasi alta temperatura ad alta durezza dell&#39;acciaio dovrebbe essere sufficiente. Al...

Il fallimento dinamica di un materiale è un aspetto importante del suo comportamento meccanica complessiva, e ha rilevanza per numerose industrie compreso automobilistico, aerospaziale, e militari per citarne alcuni. Mentre insuccesso strain bassi tassi è tipicamente studiata attraverso prove di trazione convenzionale, in cui è caricato un campione lungo e sottile in tensione dalle estremità, alle alte velocità di deformazione ad una geometria / configurazione richiede un campione molto piccolo per mantenere un equilibrio pseudo-meccanico durante tutta la prova. Alla comparsa di una singola fessura, il materiale circostante sarà rilassato, arrestando efficacemente lo sviluppo di altri siti guasto adiacenti. Questo limita il numero di fratture che possono essere simultaneamente osservate in un solo esperimento, e impedisce le informazioni importanti per quanto riguarda le statistiche di fallimento da determinare. Il test cilindro espansibile è una tecnica ben consolidata per caratterizzare il modo in cui materials fallire e frammento sotto carico ad alta velocità. Nel test, un cilindro in materiale di interesse viene caricato uniformemente lungo la sua circonferenza interna, lanciando un&#39;onda stress attraverso la parete e causando il cilindro di espandersi. Presto questa onda radiali dissipa e una divisa trazione cerchio intorno alla circonferenza domina. Poiché il tasso di stress e la tensione è la stessa intorno al cilindro il comportamento a frattura e la frammentazione è disciplinata esclusivamente dalla proprietà del materiale. Il test allevia il problema di cui sopra, come le tipicamente grandi circonferenze campioni promuovere apertura di più siti di rottura sotto stress uniforme 1. L&#39;obiettivo principale nello sviluppo di questa tecnica sperimentale era quello di consentire lo studio del ruolo della temperatura nel comportamento a frattura e la frammentazione di un cilindro espansibile. Il controllo della temperatura del campione consentirà indagini di come la resistenza alla trazione dinamica, meccanismo di frattura, e Fragmcomportamento sentazione del materiale è influenzata. Ad esempio in metalli, un aumento della temperatura può causare uno spostamento da fragile per frattura duttile, accomodante lavoro più plastica prima di fallire definitivamente. Alcuni materiali come il Ti-6Al-4V possono presentare anche al taglio adiabatica localizzazione 2. Mentre il campione si deforma, l&#39;opera plastica genera calore. Se il tasso di rammollimento a seguito di questo aumento di temperatura è superiore al tasso di incrudimento dalla deformazione, una instabilità può formare in cui una grande quantità di deformazione plastica si verifica in una banda molto localizzata (banda shear adiabatica). Questa risposta è promosso in Ti-6Al-4V causa della sua scarsa conducibilità termica, e può potenzialmente limitare la sua efficacia per applicazioni come armatura leggera. Questo nuovo approccio di prova deve soddisfare due criteri principali. In primo luogo, il metodo deve produrre una velocità di deformazione radiale dell&#39;ordine di 10 4 sec -1, vengono tipicamente osservati in balistica eeventi di impatto, per permettere un confronto con precedenti studi che impiegano più regimi di carico tradizionali. In secondo luogo, il meccanismo di azionamento deve essere influenzato dalla temperatura del campione per garantire la coerenza tra esperimenti. Meccanismi di espansione cilindro iniziale utilizzato cariche esplosive, o semplicemente compilando il cilindro del campione 3-5, direttamente o tramite un driver intermedio. In quest&#39;ultimo caso, un tampone viene impiegato 6, dove il campione viene posizionato sopra un cilindro di acciaio che a sua volta contiene una carica esplosiva. La limitazione evidente è che il cilindro campione contiene il materiale rigido (in forma di esplosivo) riscaldare il cilindro anche riscaldare la carica. Mentre questo non può causare direttamente iniziazione della carica molti tipi di esplosivo contengono un materiale legante polimerico che si scioglierà fuori dal cilindro di campionamento. Allo stesso modo, alcuni esplosivi diventano altamente sensibili quando raffreddato. Ciò significa che le unità esplosivi non sono adatti per lo studio della temperatura. Un&#39;alternativametodo utilizza la forza di Lorentz per espansione - il campione è posto su una bobina conducente 7, 8 A corrente elevata viene iniettato in questa bobina driver (diametro filo di rame tipicamente pesante), inducendo una corrente opposta nel campione.. Queste correnti opposte sono associate campi magnetici che agiscono contro l&#39;altra, la pressione magnetica guidare il campione verso l&#39;esterno dalla superficie interna. Anche in questo caso, il riscaldamento del materiale influenza negativamente la bobina di azionamento rame all&#39;interno del campione. Pistole a gas sono stati utilizzati per l&#39;espansione cilindro sin dalla fine del 1970 9. In questi esperimenti il ​​materiale utilizzato per l&#39;inserto nel cilindro è un polimero, l&#39;azionamento viene come conseguenza sia del proiettile e inserire deformazione al momento dell&#39;impatto. Questo inserto è tipicamente una gomma o plastica 10, la resistenza e duttilità dei quali sarà severamente influenzate dalla temperatura. Riscaldamento renderà l&#39;inserto troppo morbido, e il raffreddamento renderà comportarsi in maniera così fragili non riesce prematuramente. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; A differenza delle tecniche di espansione cilindro precedenti, il metodo qui descritto è il primo a fornire un&#39;unità di carico ripetibile in un ampio intervallo di temperature (100-1000 K). La nostra tecnica è unico nel fatto che il materiale utilizzato per l&#39;azionamento della espansione (nel nostro caso il proiettile) è separata dal cilindro fino al punto di impatto. Di conseguenza, non è influenzato dalla temperatura iniziale del cilindro campione e fornisce un carico ripetibile. La geometria sperimentale costituito da un acciaio ogiva montata all&#39;interno del cilindro di destinazione, con la punta si trova circa a metà della lunghezza del cilindro. Un unico cannone a gas leggero fase viene quindi utilizzato per lanciare un proiettile policarbonato con una faccia concava nel cilindro a velocità fino a 1.000 m / sec -1. L&#39;asse del cilindro è bersaglio è accuratamente allineato all&#39;asse della canna gas-gun per facilitare un carico ripetibile e uniforme. Il flusso di impatto e la successiva del Poproiettile lycarbonate intorno dell&#39;acciaio ogiva pseudo-rigida, aziona il cilindro in espansione dalla parete interna. La geometria dell&#39;inserto ogiva e la faccia concava del proiettile sono stati attentamente ottimizzati utilizzando simulazioni al computer idro-codice per generare l&#39;espansione desiderata del cilindro. Utilizzando acciaio legato 4340 per dell&#39;ogiva permette sperimentazione con il cilindro a temperatura come la sua forza è molto superiore proiettile policarbonato nel campo di temperatura di interesse, assicurando il meccanismo di azionamento resta costante. Ogives recuperati da esperimenti riscaldati e raffreddati mostrano solo minima deformazione a seguito dell&#39;impatto. Il riscaldamento e il raffreddamento del cilindro del campione è compiuto mediante l&#39;installazione di hardware di controllo della temperatura in un incavo lavorata nella parte posteriore dell&#39;inserto ogiva. Per il raffreddamento del campione a temperature criogeniche (~ 100 K), l&#39;incavo nel ogiva è sigillata con un tappo di alluminio e azoto liquido è flowed attraverso la cavità. Come il cilindro porta ha una grande area di contatto con l&#39;ogiva il campione viene raffreddato per conduzione. Per riscaldare il cilindro porta a temperature prossime 1.000 K, un riscaldatore ceramico e nicromo resistivo viene posizionato nella cavità ogiva. Un alimentatore ad alta corrente fornisce fino a 1 kW, riscaldando dell&#39;ogiva e cilindro. Il cilindro e ogiva sono termicamente isolate dal bersaglio montare nel singolo gas-gun scena attraverso l&#39;uso di MACOR distanziatori ceramici. Il serbatoio è contenuto anche sotto vuoto moderato (&lt;0,5 Torr) durante l&#39;esperimento che aiuta manipolazione termica. Per diagnosticare il procedimento di frammentazione del cilindro, il disegno sperimentale comprende molteplici canali di frequenza-conversione PDV, per misurare la velocità di espansione ai punti lungo il cilindro. PDV è una tecnica relativamente nuova interferometria a base 11, la fibra ottica che consente la misurazione della velocità di superficie durante gli eventi altamente dinamici. Durante una misurazione PDV, Doppler spostato la luce riflessa da una superficie mobile di interesse utilizzando una sonda a fibre ottiche è combinato con la luce un-spostato, creando una frequenza di battimento che è direttamente proporzionale alla velocità della superficie in movimento. In sostanza, un sistema di PDV è un interferometro di Michelson veloce grazie ai progressi nel vicino infrarosso (1.550 nm), la tecnologia di comunicazione a frequenze di battere il record nella gamma GHz. Il sistema di montaggio per la lunghezza focale sonde PDV 100 millimetri utilizzati in questo studio garantisce che essi sono isolati dalla temperatura del cilindro e fornisce un facile allineamento. Un ulteriore vantaggio di utilizzare sonde lunghezza focale 100 mm che forniscono accesso ottico sufficiente per consentire fotografia ad alta velocità per misurare il profilo di espansione dell&#39;intero cilindro. La disposizione e la posizione del quattro sonde, AD, lungo il cilindro è mostrato nella Figura 1 Due telecamere ad alta velocità sono impiegati qui.; una videocamera ad alta velocità Phantom V16.10 operando a 250.000 fps e un IVV UHSi fotocamera 12/24 inquadratura, catturando 24 immagini. La telecamera IVV è retroilluminata tale che il cilindro è illuminato in silhouette permettendo al bordo radialmente espansione del cilindro da tracciare con precisione. La telecamera Phantom è anteriore illuminato imaging del processo fallimento di iniziazione e frammentazione. La fotografia ad alta velocità può quindi essere correlata con la velocimetria di dare tensione e velocità di deformazione lungo l&#39;intero campione. L&#39;imaging ad elevata velocità permette anche una misura precisa del ceppo fallimento e gli schemi di frattura lungo la superficie. La tecnica sperimentale presentato nella sezione seguente protocollo fornisce un mezzo per il controllo della temperatura del campione in un esperimento cilindro in espansione, attraverso il quale diversi meccanismi di frattura possono essere attivate o soppressi. Questa tecnica porterà a una comprensione più completa del ruolo della temperatura negli scenari di carico dinamico.

<table><tbody><tr><td>1,550 nm CW Laser</td><td>NKT Photonics</td><td>Koheras Adjustik</td><td>x 2</td></tr><tr><td>1,550 nm Power Amplifier</td><td>NKT Photonics</td><td>Koheras Boostik HPA</td><td></td></tr><tr><td>Delay Generators</td><td>Quantum Composers</td><td>9500+ Digital Delay Pulse Generator</td><td>8 output version</td></tr><tr><td>Stanford Research Systems</td><td>DG535 Digital Delay Generator</td><td></td><td></td></tr><tr><td>16 Channel Digitiser</td><td>Agilent Technologies</td><td>U1056B Chassis + 4 X U1063A Digitiser</td><td></td></tr><tr><td>High Bandwidth Oscilloscopes</td><td>Teledyne LeCroy</td><td>WaveMaster 816Zi-A</td><td>Expansion Velocity, Gen 3 PDV</td></tr><tr><td>Tektronix</td><td>DPO71604C</td><td>Projectile Velocity, Gen 1 PDV</td><td></td></tr><tr><td>High Speed Imaging Systems</td><td>Vision Research</td><td>Phantom v16.10</td><td></td></tr><tr><td>Invisible Vision</td><td>IVV UHSi-24</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zeiss Optics</td><td>Planar T* 1,4/85</td><td>85 mm Prime Lens</td><td></td></tr><tr><td>Nikon</td><td>AF-S Nikkor 70-200 mm f/2.8 ED VR II</td><td>70-200 mm Telephoto Lens</td><td></td></tr><tr><td>Flash Lamp</td><td>Bowens</td><td>Gemini Pro 1500 W</td><td>x 2</td></tr><tr><td>PDV Probe</td><td>Laser 2000</td><td>LPF-04-1550-9/125-S-21.5-100-4.5AS-60-3A-3-3</td><td>x 4 (Custom order)</td></tr><tr><td>PDV System</td><td>Built in-house by the Institute of Shock Physics</td><td>Custom Build</td><td>3&lt;sup&gt;rd&lt;/sup&gt; Generation (Upshifted) 8 Channel Portable PDV System</td></tr><tr><td>Control Software</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW 2013</td><td></td></tr><tr><td>Control Hardware for heating</td><td>National Instruments</td><td>NI-DAQ 6009 USB</td><td></td></tr><tr><td>Heating Power Supply</td><td>BK Precision</td><td>BK1900</td><td></td></tr><tr><td>Thermocouple Logger</td><td>Pico Technology</td><td>TC-08</td><td></td></tr><tr><td>100 mm Single Stage Light Gas Gun</td><td>Physics Applications, Inc. (PAI)</td><td>Custom Build</td><td>Capable of at least 1,000 m/sec with ~2 kg projectile</td></tr><tr><td>Image analysis software</td><td>National Institutes of Health</td><td>ImageJ</td><td>Open source, free</td></tr><tr><td>Image analysis software</td><td>Mathworks</td><td>MATLAB r2014a</td><td>With image processing toolboxes</td></tr><tr><td>Material sectioning saw</td><td>Struers</td><td>Accutom-50</td><td></td></tr><tr><td>Electron Microscope</td><td>Zeiss</td><td>Auriga</td><td></td></tr><tr><td>Electron Backscatter Diffraction</td><td>Bruker</td><td>e-Flash 1000</td><td></td></tr><tr><td>EBSD software</td><td>Bruker</td><td>eSprit</td><td></td></tr></tbody></table>

a method for studying the temperature dependence of dynamic fracture and fragmentation

La frattura dinamica di un corpo è un fenomeno in fase avanzata tipicamente studiato in condizioni semplificate, in cui un campione è deformata sotto uniforme e velocità di deformazione. Questo può essere prodotto da caricare uniformemente la superficie interna di un cilindro. A causa della simmetria assiale, come si espande il cilindro la parete viene inserito in un cerchio trazione stress che è uniforme lungo la circonferenza. Mentre ci sono varie tecniche per generare questa espansione, come esplosivi azionamento elettromagnetico, e tecniche pistola gas esistenti sono tutti limitati nel fatto che il cilindro campione deve essere a temperatura ambiente. Presentiamo un nuovo metodo che utilizza una pistola a gas che facilita esperimenti su cilindri da 150 K a 800 K con una costante, carico ripetibile. Questi esperimenti altamente diagnosticati sono utilizzati per esaminare l&#39;effetto della temperatura sui meccanismi di frattura responsabili per il fallimento, e la loro influenza sulla conseguente frammentazione statistiche. La geometria sperimentale impiega unogiva acciaio trova all&#39;interno del cilindro di destinazione, con la punta si trova circa a metà strada. Una singola pistola gas leggero fase viene quindi utilizzato per lanciare un proiettile policarbonato nel cilindro a 1.000 m / sec -1. Gli impatti proiettile e fluisce intorno dell&#39;ogiva rigida, guida il cilindro campione dall&#39;interno. L&#39;uso di un inserto ogiva indeformabile ci permette di installare hardware di controllo della temperatura all&#39;interno della parte posteriore del cilindro. L&#39;azoto liquido (LN 2) è usato per il raffreddamento ed un carico resistivo corrente elevata per il riscaldamento. Più canali di upshifted fotone velocimetria Doppler (PDV) traccia la velocità di espansione lungo il cilindro consentendo confronto diretto con simulazioni al computer, mentre l&#39;imaging ad alta velocità viene utilizzato per misurare la tensione al fallimento. I frammenti cilindri recuperati sono inoltre soggetti alla microscopia ottica ed elettronica per accertare il meccanismo di rottura.

La qualità dei dati sarà dapprima determinato dai tempi sperimentale. Se i ritardi da innesco a impatto siano corretti allora le lampade flash produrrà abbastanza luce quando il cilindro di destinazione inizia a deformarsi, che consente alle telecamere ad alta velocità per produrre immagini chiare. In questo caso le immagini dalla telecamera inquadratura avranno un bordo staglia chiaro che può essere utilizzato per monitorare la deformazione dell&#39;intero cilindro. Software come ImageJ può essere utilizzato per ...

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A Method for Studying the Temperature Dependence of Dynamic Fracture and Fragmentation

Fracture and fragmentation are late stage phenomena in dynamic loading scenarios and are typically studied using explosives. We present a technique for driving expansion using a gas gun which uniquely enables control of both loading rate and sample temperature.

Un metodo per studiare la dipendenza dalla temperatura della dinamica Frattura e frammentazione

The dynamic fracture of a body is a late-stage phenomenon typically studied under simplified conditions, in which a sample is deformed under uniform ...

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Temperature and Heat

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8.5K Views.  Imperial College London. Fracture and fragmentation are late stage phenomena in dynamic loading scenarios and are typically studied using explosives. We present a technique for driving expansion using a gas gun which uniquely enables control of both loading rate and sample temperature.

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Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

Sintesi e microdiffrazione a pressioni e temperature estreme

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

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High-pressure, High-temperature Deformation Experiment Using the New Generation Griggs-type Apparatus

In order to address geological processes at great depths, rock deformation should ideally be tested at high pressure (&#62; 0.5 GPa) and high temperature (&#62; 300 &#176;C). However, because of the low stress resolution of current solid-pressure-medium apparatuses, high-resolution measurements are today restricted to low-pressure deformation experiments in the gas-pressure-medium apparatus. A new generation of solid-medium piston-cylinder (&#34;Griggs-type&#34;) apparatus is here described. Able to perform high-pressure deformation experiments up to 5 GPa and designed to adapt an internal load cell, such a new apparatus offers the potential to establish a technological basis for high-pressure rheology. This paper provides video-based detailed documentation of the procedure (using the &#34;conventional&#34; solid-salt assembly) to perform high-pressure, high-temperature experiments with the newly designed Griggs-type apparatus. A representative result of a Carrara marble sample deformed at 700 &#176;C, 1.5 GPa and 10-5 s-1 with the new press is also given. The related stress-time curve illustrates all steps of a Griggs-type experiment, from increasing pressure and temperature to sample quenching when deformation is stopped. Together with future developments, the critical steps and limitations of the Griggs apparatus are then discussed.

Rock deformation needs to be quantified at high pressure. A description of the procedure to perform deformation experiments in a newly designed solid-medium Griggs-type apparatus is here given. This provides technological basis for future rheological studies at pressures up to 5 GPa.

Esperimento di deformazione ad alta pressione, alta temperatura utilizzando l'apparato di Griggs-tipo di nuova generazione

In order to address geological processes at great depths, rock deformation should ideally be tested at high pressure (&#62; 0.5 GPa) and high temperature ...

Ambiente

Stress Distribution During Cold Compression of Rocks and Mineral Aggregates Using Synchrotron-based X-Ray Diffraction

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) coupled with synchrotron X-radiation. A cube-shaped sample assembly is prepared and compressed, at room temperature, by a set of four X-ray transparent sintered diamond anvils and two tungsten carbide anvils, in the lateral and the vertical planes, respectively. All six anvils are housed within a 250-ton hydraulic press and driven inward simultaneously by two wedged guide blocks. A horizontal energy dispersive X-ray beam is projected through and diffracted by the sample assembly. The beam is commonly in the mode of either white or monochromatic X-ray. In the case of white X-ray, the diffracted X-rays are detected by a solid-state detector array that collects the resulting energy dispersive diffraction pattern. In the case of monochromatic X-ray, the diffracted pattern is recorded using a two-dimensional (2-D) detector, such as an imaging plate or a charge-coupled device (CCD) detector. The 2-D diffraction patterns are analyzed to derive lattice spacings. The elastic strains of the sample are derived from the atomic lattice spacing within grains. The stress is then calculated using the predetermined elastic modulus and the elastic strain. Furthermore, the stress distribution in two-dimensions allow for understanding how stress is distributed in different orientations. In addition, a scintillator in the X-ray path yields a visible light image of the sample environment, which allows for the precise measurement of sample length changes during the experiment, yielding a direct measurement of volume strain on the sample. This type of experiment can quantify the stress distribution within geomaterials, which can ultimately shed light on the mechanism responsible for compaction. Such knowledge has the potential to significantly improve our understanding of key processes in rock mechanics, geotechnical engineering, mineral physics, and material science applications where compactive processes are important.

We report detailed procedures for compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus coupled with synchrotron X-radiation. Such experiments allow quantification of the stress distribution within samples, that ultimately sheds light on compaction processes in geomaterials.

Distribuzione delle sollecitazioni durante la compressione a freddo di rocce e inerti minerali mediante diffrazione di raggi x di sincrotrone-basato

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) ...

Laser-heating and Radiance Spectrometry for the Study of Nuclear Materials in Conditions Simulating a Nuclear Power Plant Accident

Major and severe accidents have occurred three times in nuclear power plants (NPPs), at Three Mile Island (USA, 1979), Chernobyl (former USSR, 1986) and Fukushima (Japan, 2011). Research on the causes, dynamics, and consequences of these mishaps has been performed in a few laboratories worldwide in the last three decades. Common goals of such research activities are: the prevention of these kinds of accidents, both in existing and potential new nuclear power plants; the minimization of their eventual consequences; and ultimately, a full understanding of the real risks connected with NPPs. At the European Commission Joint Research Centre&#39;s Institute for Transuranium Elements, a laser-heating and fast radiance spectro-pyrometry facility is used for the laboratory simulation, on a small scale, of NPP core meltdown, the most common type of severe accident (SA) that can occur in a nuclear reactor as a consequence of a failure of the cooling system. This simulation tool permits fast and effective high-temperature measurements on real nuclear materials, such as plutonium and minor actinide-containing fission fuel samples. In this respect, and in its capability to produce large amount of data concerning materials under extreme conditions, the current experimental approach is certainly unique. For current and future concepts of NPP, example results are presented on the melting behavior of some different types of nuclear fuels: uranium-plutonium oxides, carbides, and nitrides. Results on the high-temperature interaction of oxide fuels with containment materials are also briefly shown.

We present experiments in which real nuclear fuel, cladding, and containment materials are laser heated to temperatures beyond 3,000 K while their behavior is studied by radiance spectroscopy and thermal analysis. These experiments simulate, on a laboratory scale, the formation of a lava-phase following a nuclear reactor core meltdown.

Laser-riscaldamento e spettrometria Radiance, per lo studio di materiali nucleari in condizioni, simulando un incidente nucleare

Major and severe accidents have occurred three times in nuclear power plants (NPPs), at Three Mile Island (USA, 1979), Chernobyl (former USSR, 1986) and ...

Chimica

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and increasing the recovery of coalbed methane. A visualized and constant-volume gas-solid coupling system is introduced here to investigate the influence of CO2 sorption on the physical and mechanical properties of coal. Being able to keep a constant volume and monitor the sample using a camera, this system offers the potential to improve instrument accuracy and analyze fracture evolution with a fractal geometry method. This paper provides all steps to perform a uniaxial compression experiment with a briquette sample in different CO2 pressures with the gas-solid coupling test system. A briquette, cold-pressed by raw coal and sodium humate cement, is loaded in high-pressure CO2, and its surface is monitored in real-time using a camera. However, the similarity between the briquette and the raw coal still needs improvement, and a flammable gas such as methane (CH4) cannot be injected for the test. The results show that CO2 sorption leads to peak strength and elastic modulus reduction of the briquette, and the fracture evolution of the briquette in a failure state indicates fractal characteristics. The strength, elastic modulus, and fractal dimension are all correlated with CO2 pressure but not with a linear correlation. The visualized and constant-volume gas-solid coupling test system can serve as a platform for experimental research about rock mechanics considering the multifield coupling effect.

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

This protocol demonstrates how to prepare a briquette sample and conduct a uniaxial compression experiment with a briquette in different CO2 pressures using a visualized and constant-volume gas-solid coupling test system. It also aims to investigate changes in terms of coal&#8217;s physical and mechanical properties induced by CO2 adsorption.

Un esperimento di compressione uniaxiale con CO2-Bearing Coal utilizzando un sistema di test di accoppiamento gas-solido con flusso-solido con un sistema di prova

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and ...

Conducting Elevated Temperature Normal and Combined Pressure-Shear Plate Impact Experiments Via a Breech-end Sabot Heater System

A novel approach for conducting normal and/or combined pressure-shear plate impact experiments at test temperatures up to 1000 &#176;C is presented. The method enables elevated temperature plate-impact experiments aimed towards probing dynamic behavior of materials under thermomechanical extremes, while mitigating several special experimental challenges faced while performing similar experiments using the conventional plate impact approach. Custom adaptations are made to the breech-end of a single-stage gas-gun at Case Western Reserve University; these adaptations include a precision-machined extension piece made from SAE 4340 steel, which is strategically designed to mate the existing gun-barrel while providing a high tolerance match to the bore and keyway. The extension piece contains a vertical cylindrical heater-well, which houses a heater assembly. A resistive coil heater-head, capable of reaching temperatures of up 1200 &#176;C, is attached to a vertical stem with axial/rotational degrees of freedoms; this enables thin metal specimens held at the front-end of a heat-resistant sabot to be heated uniformly across the diameter to the desired test temperatures. By heating the flyer plate (in this case, the sample) at the breech-end of the gun-barrel instead of at the target-end, several critical experimental challenges can be averted. These include: 1) severe changes in the alignment of the target plate during heating due to the thermal expansion of the several constituents of the target holder assembly; 2) challenges that arise due to the diagnostics elements, (i.e., polymer holographic gratings, and optical probes) being too close to the heated target assembly; 3) challenges that arise for target plates with an optical window, where crucial tolerances between the sample, bond layer, and window become increasingly difficult to maintain at high temperatures; 4) in the case of combined compression-shear plate impact experiments, the need for high-temperature resistant diffraction gratings for the measurement of transverse particle velocity at the free surface of the target; and 5) limitations imposed on the impact velocity necessary for unambiguous interpretation of the measured free surface velocity versus time profile due to thermal softening and possibly yielding of the bounding target plates.By utilizing the adaptations mentioned above, we present results from a series of reverse geometry normal plate impact experiments on commercial purity aluminum at a range of sample temperatures. These experiments show decreasing particle velocities in the impacted state, which are indicative of material softening (decrease in post-yield flow stress) with increasing sample temperatures.

Here, we present a detailed protocol of a new approach for conducting elevated temperature reverse normal plate impact, and combined pressure-and-shear plate impact. The approach involves the use of a breech-end resistive coil heater to heat a sample held at the front-end of a heat-resistant sabot to the desired temperature.

Lo svolgimento di elevata temperatura normale e combinato di pressione-taglio piatto impatto esperimenti tramite un sistema di riscaldamento-culatta Sabot

A novel approach for conducting normal and/or combined pressure-shear plate impact experiments at test temperatures up to 1000 &#176;C is presented. The ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic glasses (MGs). Despite their amorphous nature, the identification of hyperfine interactions unveils faint structural modifications. For this purpose, we have employed two techniques that utilize nuclear resonance among nuclear levels of a stable 57Fe isotope, namely M&#246;ssbauer spectrometry and nuclear forward scattering (NFS) of synchrotron radiation. The effects of heat treatment upon (Fe2.85Co1)77Mo8Cu1B14 MG are discussed using the results of ex situ and in situ experiments, respectively. As both methods are sensitive to hyperfine interactions, information on structural arrangement as well as on magnetic microstructure is readily available. M&#246;ssbauer spectrometry performed ex situ describes how the structural arrangement and magnetic microstructure appears at room temperature after the annealing under certain conditions (temperature, time), and thus this technique inspects steady states. On the other hand, NFS data are recorded in situ during dynamically changing temperature and NFS examines transient states. The use of both techniques provides complementary information. In general, they can be applied to any suitable system in which it is important to know its steady state but also transient states.

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Here, we present a protocol to describe ex situ and in situ investigations of structural transformations in metallic glasses. We employed nuclear-based analytical methods which inspect hyperfine interactions. We demonstrate the applicability of M&#246;ssbauer spectrometry and nuclear forward scattering of synchrotron radiation during temperature-driven experiments.

Metodi di Ex Situ ed In Situ indagini sulle trasformazioni strutturali: il caso di cristallizzazione dei vetri metallici

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

The Role of Fabric in Frictional Properties of Phyllosilicate-Rich Tectonic Faults

Many rock deformation experiments used to characterize the frictional properties of tectonic faults are performed on powdered fault rocks or on bare rock surfaces. These experiments have been fundamental to document the frictional properties of granular mineral phases and provide evidence for crustal faults characterized by high friction. However, they cannot entirely capture the frictional properties of faults rich in phyllosilicates.
Numerous studies of natural faults have documented fluid-assisted reaction softening promoting the replacement of strong minerals with phyllosilicates that are distributed into continuous foliations. To study how these foliated fabrics influence the frictional properties of faults we have: 1) collected foliated phyllosilicate-rich rocks from natural faults; 2) cut the fault rock samples to obtain solid wafers 0.8-1.2 cm thick and 5 cm x 5 cm in area with the foliation parallel to the 5x5cm face of the wafer; 3) performed friction tests on both solid wafers sheared in their in situ geometry and powders, obtained by crushing and sieving and therefore disrupting the foliation of the same samples; 4) recovered the samples for microstructural studies from the post experiment rock samples; and 5) performed microstructural analyses via optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy. 
Mechanical data show that the solid samples with well-developed foliation show significantly lower friction in comparison to their powdered equivalents. Micro- and nano-structural studies demonstrate that low friction results from sliding along the foliation surfaces composed of phyllosilicates. When the same rocks are powdered, frictional strength is high, because sliding is accommodated by fracturing, grain rotation, translation and associated dilation. Friction tests indicate that foliated fault rocks may have low friction even when phyllosilicates constitute only a small percentage of the total rock volume, implying that a significant number of crustal faults are weak.

Friction of phyllosilicates-rich faults sheared in their in situ geometry is significantly lower than friction of their powdered equivalents.

Il ruolo del tessuto nelle proprietà di attrito delle faglie tettoniche ricche di fillosilicati

Many rock deformation experiments used to characterize the frictional properties of tectonic faults are performed on powdered fault rocks or on bare rock ...

Full-field Strain Measurements for Microstructurally Small Fatigue Crack Propagation Using Digital Image Correlation Method

A novel measurement approach is used to reveal the cumulative deformation field at a sub-grain level and to study the influence of microstructure on the growth of microstructurally small fatigue cracks. The proposed strain field analysis methodology is based on the use of a unique pattering technique with a characteristic speckle size of approximately 10 &#181;m. The developed methodology is applied to study the small fatigue crack behavior in body centered cubic (bcc) Fe-Cr ferritic stainless steel with a relatively large grain size allowing a high spatial measurement accuracy at the sub-grain level. This methodology allows the measurement of small fatigue crack growth retardation events and associated intermittent shear strain localization zones ahead of the crack tip. In addition, this can be correlated with the grain orientation and size. Thus, the developed methodology can provide a deeper fundamental understanding of the small fatigue crack growth behavior, required for the development of robust theoretical models for the small fatigue crack&#160;propagation in polycrystalline materials.

Microstructurally small fatigue crack growth behavior is investigated using a novel methodological approach combining crack growth rate measurement and strain-field analysis to reveal the cumulative deformation field at sub-grain level.

Misure estensimetriche a pieno campo per affaticamento Microstructurally piccola crepa propagazione utilizzando il metodo di correlazione di immagini digitali

A novel measurement approach is used to reveal the cumulative deformation field at a sub-grain level and to study the influence of microstructure on the ...

Performing Microscope-Mounted Y-Shaped Cutting Tests

Y-shaped cutting has recently been shown to be a promising method by which to understand the threshold length scale and failure energy of a material, as well as its failure response in the presence of excess deformation energy. The experimental apparatus used in these studies was vertically oriented and required cumbersome steps to adjust the angle between the Y-shaped legs. The vertical orientation prohibits visualization in standard optical microscopes. This protocol presents a Y-shaped cutting apparatus that mounts horizontally over an existing inverted microscope stage, can be adjusted in three dimensions (X-Y-Z) to fall within the objective&#39;s field of view, and allows easy modification of the angle between the legs. The latter two features are new for this experimental technique. The presented apparatus measures the cutting force within 1 mN accuracy. When testing polydimethylsiloxane (PDMS), the reference material for this technique, a cutting energy of 132.96 J/m2 was measured (32&#176; leg angle, 75 g preload) and found to fall within the error of previous measurements taken with a vertical setup (132.9 J/m2 &#177; 3.4 J/m2). The approach applies to soft synthetic materials, tissues, or bio-membranes and may provide new insights into their behavior during failure. The list of parts, CAD files, and detailed instructions in this work provide a roadmap for the easy implementation of this powerful technique.

Y-shaped cutting measures fracture-relevant length scales and energies in soft materials. Previous apparatuses were designed for benchtop measurements. This protocol describes the fabrication and use of an apparatus that orients the setup horizontally and provides the fine positioning capabilities necessary for in situ viewing, plus failure quantification, via an optical microscope.

Esecuzione di test di taglio a forma di Y montati su microscopio

Y-shaped cutting has recently been shown to be a promising method by which to understand the threshold length scale and failure energy of a material, as ...