اندازه گیری تجربی و برآورد عددی انرژی شکست نمونه آزمایش ضربه سقوطی با شیار ماشین کاری شده در فولاد API X65

یکی از اهداف مهم در آزمایش ضربه سقوطی به دست آوردن مقدار انرژی شکست به منظور ارزیابی بهتر خواص فولاد آزمایش شده است. در تحقیق حاضر اندازه گیری تجربی و برآورد عددی انرژی شکست نمونه آزمایش ضربه سقوطی با شیار ماشین کاری شده در فولاد API X65 انجام شده است. هدف از تعیین این انرژی تخمین مقاومت ماده در برابر شکست است. نمونه آزمایشگاهی از بدنه لوله فولادی با درز جوش مارپیچ با قطر خارجی 1219میلی متر و ضخامت دیواره 14/3میلی متر بریده و تا ابعاد استاندارد ماشین کاری شده است. سپس در وسط نمونه شیار شورن به طول 1/5میلی متر ایجاد و نمونه تحت بارگذاری دینامیکی با سرعت اولیه 3/6متر بر ثانیه قرار گرفت. با ترسیم منحنی های نیرو- جابجایی و انرژی- جابجایی مقدار حداکثر نیرو برای داده های آزمایشگاهی 229کیلونیوتن و از طریق مدل سازی کامپیوتری 225کیلونیوتن به دست آمد. با محاسبه سطح زیر منحنی نیرو- جابجایی مقدار انرژی شکست نمونه آزمایشگاهی برای داده های تجربی و مدل سازی کامپیوتری به ترتیب 7085 و 6800ژول به دست آمد. بررسی منحنی های تجربی به دست آمده نشان داد که حدود 59% انرژی صرف رشد ترک شده و مابقی صرف شروع ترک و تغییر شکل پلاستیک در نواحی سندان ها و ناحیه زیر چکش شده است. در انتها با ترسیم منحنی خطی انرژی شکست نمونه برحسب سرعت چکش نشان داده شد که شیب این منحنی معیار خوبی برای بررسی اتلاف انرژی و رفتار شکست ماده است.