اندازه گیری تجربی و برآورد عددی انرژی شکست نمونه آزمایش ضربه سقوطی با شیار ماشین کاری شده در فولاد API X۶۵

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 X۶۵ 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 ۱۲۱۹میلی متر و ضخامت دیواره ۱۴/۳میلی متر بریده و تا ابعاد استاندارد ماشین کاری شده است. سپس در وسط نمونه شیار شورن به طول ۱/۵میلی متر ایجاد و نمونه تحت بارگذاری دینامیکی با سرعت اولیه ۳/۶متر بر ثانیه قرار گرفت. با ترسیم منحنی های نیرو- جابجایی و انرژی- جابجایی مقدار حداکثر نیرو برای داده های آزمایشگاهی ۲۲۹کیلونیوتن و از طریق مدل سازی کامپیوتری ۲۲۵کیلونیوتن 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 ۷۰۸۵ و ۶۸۰۰ژول به دست آمد. بررسی منحنی های تجربی به دست آمده نشان داد که حدود ۵۹% 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.

کلیدواژه ها:

Drop Weight Tear Test ، Gas Transportation Pipeline Steel ، API X۶۵ Steel ، Fracture Energy ، آزمایش ضربه سقوطی ، لوله فولادی انتقال گاز ، فولاد API X۶۵ ، انرژی شکست ، مدل المان محدود