بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی کامپیوتری اثر شعاع شیار بر انرژی شکست شارپی در فولاد ایکس شصت و پنج

عوامل متعددی در تعیین تجربی انرژی شکست شارپی دخالت دارند. به عنوان مثال زاویه شیار اولیه، عمق شیار، شعاع ریشه شیار، خروج از مرکز شیار نسبت به مرکز جرم چکش، ابعاد مقطع نمونه، شعاع و فاصله تکیه گا ه ها، هندسه و سرعت ضربه چکش، و روش ایجاد شیار اولیه مانند خان کشی یا ماشین کاری؛ مطالعه تغییرات این پارامترها و بررسی اثر کمی این تغییرات بر انرژی نهایی اندازه گیری شده اهمیت فراوانی دارد. آزمایش ضربه شارپی روی نمونه فولادی از جنس ایکس شصت و پنج با شعاع متفاوت شیار در بازه 13/0 تا 41/0 میلی متر انجام و انرژی شکست اندازه گیری می شود. سپس ارتباط انرژی شکست شارپی بعنوان تابعی از تغییرات شعاع شیار اولیه تعیین می شود. با استفاده از این رابطه می توان با معلوم بودن ابعاد هندسی شیار اولیه (با احتساب تلرانس های مجاز قید شده در استاندارد)، میزان خطا در اندازه گیری انرژی شکست شارپی فولاد آزمایش شده را تعیین نمود. علاوه بر بررسی تجربی مقادیر انرژی شکست، نمونه های آزمایش ضربه در نرم افزار آباکوس به صورت سه بعدی شبیه سازی شد. سپس با تعریف ضرایب مدل اصلاح شده آسیب گرسون در این شبیه سازی و بدست آوردن نمودار نیرو-جابجایی مقدار انرژی شکست محاسبه و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج حاصله از شبیه سازی تطابق مناسبی با نتایج آزمایش های تجربی دارند.