تعیین رابطه انرژی-عمق شیار در فولاد API X65 با استفاده از نمودارهای نیرو-جابجایی در آزمایش ضربه شارپی

در این مقاله رفتار دینامیکی فولاد API X65 تحت بارگذاری ضربه ای با استفاده از دستگاه ضربه شارپی مجهزشده به مدار نیروسنج با ظرفیت 450 ژول بررسی گردید. از این دستگاه به دو طریق می توان انرژی شکست را به دست آورد. در روش اول اختلاف انرژی پتانسیل قبل و بعد از برخورد چکش به نمونه توسط صفحه دیجیتالی دستگاه گزارش می شود. در روش دوم از خروجی کرنش سنج های نصب شده روی چکش، نمودار نیرو-جابجایی به دست می آید و مساحت زیر آن به عنوان انرژی شکست فولاد آزمایش شده گزارش می شود. با استفاده از دستگاه مجهز شده، انرژی شروع ترک، انرژی رشد ترک و انرژی کلی شکست برای هشت گروه نمونه از فولاد آزمایش شده برحسب عمق متفاوت شیار اولیه به صورت نمایی محاسبه و گزارش شد. همچنین نیروهای ویژه مورد نیاز برای طراحی سازه های تحت بارگذاری دینامیکی استخراج و ارایه گردید. نوآوری مهم تحقیق حاضر حصول هشت ضریب تحصیح جدید به ازای عمق شیار های متفاوت نمونه است. ضرایب تصحیح محاسبه شده جدید و میانگین آنها با ضریب تصحیح گزارش شده در تحقیقات قبلی برای مدل های مرسوم پیش بینی شکست لوله های انتقال انرژی فولادی مقایسه شده است که تطابق بسیار خوبی را نشان می دهد.