اندازه‌گيري تجربي و برآورد عددي انرژي شكست نمونه آزمايش ضربه سقوطي با شيار ماشين‌كاري‌شده در فولاد API X65

يكي از اهداف مهم در آزمايش ضربه سقوطي به دست آوردن مقدار انرژي شكست به منظور ارزيابي بهتر خواص فولاد آزمايش شده است. در تحقيق حاضر اندازه‌گيري تجربي و برآورد عددي انرژي شكست نمونه آزمايش ضربه سقوطي با شيار ماشين‌كاري‌شده در فولاد API X۶۵ انجام شده است. هدف از تعيين اين انرژي تخمين مقاومت ماده در برابر شكست است. نمونه آزمايشگاهي از بدنه لوله فولادي با درز جوش مارپيچ با قطر خارجي ۱۲۱۹ميلي‌متر و ضخامت ديواره ۱۴/۳ميلي‌متر بريده و تا ابعاد استاندارد ماشين‌كاري شده است. سپس در وسط نمونه شيار شورن به طول ۱/۵ميلي‌متر ايجاد و نمونه تحت بارگذاري ديناميكي با سرعت اوليه ۳/۶متر بر ثانيه قرار گرفت. با ترسيم منحني‌هاي نيرو جابجايي و انرژي جابجايي مقدار حداكثر نيرو براي داده‌هاي آزمايشگاهي ۲۲۹كيلونيوتن و از طريق مدل‌سازي كامپيوتري ۲۲۵كيلونيوتن به دست آمد. با محاسبه سطح زير منحني نيرو جابجايي مقدار انرژي شكست نمونه آزمايشگاهي براي داده‌هاي تجربي و مدل‌سازي كامپيوتري به ترتيب ۷۰۸۵ و ۶۸۰۰ژول به دست آمد. بررسي منحني‌هاي تجربي به دست آمده نشان داد كه حدود ۵۹% انرژي صرف رشد ترك شده و مابقي صرف شروع ترك و تغيير شكل پلاستيك در نواحي سندان‌ها و ناحيه زير چكش شده است. در انتها با ترسيم منحني خطي انرژي شكست نمونه برحسب سرعت چكش نشان داده شد كه شيب اين منحني معيار خوبي براي بررسي اتلاف انرژي و رفتار شكست ماده است.