مقایسه ضرایب اصلاح تجربی و عددی حاصل از انرژی شکست درزجوش خطوط انتقال گاز با استفاده از آزمایش ضربه سقوطی
نویسندگان
1 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند
2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولیعصر رفسنجان
3 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور
doi
10.22034/ijme.2022.157666چکیده
اتصالات جوش در سازههای بزرگ علاوه بر آزمایشهای غیرمخرب، باید توسط آزمایشهای مخرب مکانیکی (مانند آزمایش کشش و ضربه) نیز تایید شوند. آزمایش ضربه سقوطی روشی مطمئن جهت ارزیابی توانایی توقف ترک در شکست نرم است. تحقیقات گذشته با تمرکز بر اندازهگیری انرژی شکست در آزمون ضربه سقوطی به روش المان محدود و مقایسه با مقدار تجربی فولاد پایه انجام گرفته است. اما در تحقیق حاضر از درزجوش مارپیچ فولاد API X65 که در بدنه لوله واقعی خطوط انتقال گاز قرار داشت، استفاده شده است. نمونهها با دستگاه ضربه سقوطی مجهز شده آزمایش شدند و نمودار نیرو-تغییر مکان حاصل از دو روش عددی و تجربی بر اساس ضریب اصلاح، ارزیابی و مقایسه شدهاند. با در اختیار داشتن ضریب اصلاح (که در آن از مشخصههای مهم منحنی نیرو-تغییر مکان مانند انرژی کل جذب شده، انرژی رشد ترک و همچنین انرژی شروع ترک استفاده میشود)، میتوان به نمودار نیرو-تغییر مکان استخراج شده از شبیهسازی که برای بدست آوردن مقادیر واقعی آن باید متحمل وقت و هزینه نسبتا زیادی شد، با دقت قابل قبولی اعتماد کرد. برای فولاد مورد استفاده در تحقیق حاضر ضریب اصلاح برای فولاد پایه و درزجوش مارپیچ، 8/1 بدست آمده است. استفاده از این مقدار برای فولادهای با گرید مشابه نیز قابل قبول خواهد بود. ضریب اصلاح برای درزجوش با استفاده از شبیهسازی که با روش اصلاح شده گرسون انجام شد، 7/1 بدست آمده است که اختلاف آن با مقدار تجربی ناچیز است.