احسان فتحی عسگرآباد - دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند
سید حجت هاشمی - استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند

یکی از اهداف مهم در آزمایش ضربه سقوطی بدست آوردن مقدار انرژی شکست به منظور ارزیابی بهتر خواص دینامیکی ماده آزمایش شده می باشد. هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر ضربه کم سرعت بر انرژی شکست نمونه آزمایش ضربه سقوطی از جنس API X۶۵ است. از آنجایی که ممکن است در مواردی در اثر ضربه ناگهانی و ایجاد تغییر شکل دائم انرژی شکست فولاد تحت تاثیر قرار گیرد، بررسی این موضوع اهمیت دارد. نمونه بررسی شده در این آزمایش فولاد API X۶۵ از نوع شیاردار لبه ای با شیار شورن به عمق ۱/۵ میلی متر می-باشد که از بدنه لوله فولادی با درز جوش مارپیچ با قطر خارجی ۱۲۱۹ میلی متر و ضخامت دیواره ۳/۱۴ میلی متر جدا شدند. این فولاد در صنعت نفت و گاز در دنیا کاربرد وسیعی دارد. آزمایش انجام شده بر روی ۲۱ نمونه صورت پذیرفت. در مرحله اول ارتفاع سقوط چکش طوری در نظر گرفته شد که نمونه ها دچار شکست نشده و فقط ناحیه مجاور نوک ترک وارد منطقه پلاستیک شود. در ادامه با اعمال ضربه دوم از ارتفاع استاندارد ۲ متری نمونه ها تحت شکست قرار گرفتند. با تحلیل داده های آزمایشگاهی انرژی شکست برای هر نمونه محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. با ترسیم نمودار انرژی شکست بر حسب انرژی ضربه اولیه مشاهده شد با افزایش انرژی ضربه اولیه در نمونه، انرژی شکست آن کاهش می یابد. در انتها یک رابطه خطی با دقت قابل قبول برای این کاهش انرژی پیشنهاد شد که رابطه مستقیم بین انرژی شکست را با انرژی ضربه اولیه نشان می دهد.

آزمایش ضربه سقوطی, فولاد API X۶۵, ضربه کم سرعت, انرژی شکست, شیار شورن