بررسی تجربی و عددی اثر عمق شیار بر انرژی شکست شارپی در فولاد ایکس شصت و ‏پنج

آزمایش ضربه شارپی روی نمونه‎ های فولادی از جنس api x65 با اندازه کامل در مقیاس صنعتی با عمق شیارهای متفاوت انجام و انرژی شکست اندازه ‏گیری شد. بدین منظور 24 نمونه در گروه‏ های سه ‏تایی با 8 عمق شیار متفاوت، ساخته‌شده و سپس توسط آزمایش ضربه شارپی، انرژی شکست به دست آمد. هم‎چنین شبیه‏ سازی کامپیوتری آزمایش ضربه با مدل سه‎ بعدی بر اساس قانون آسیب اصلاح‌شده گرسون در نرم‎ افزار آباکوس انجام شد. نتایج تجربی نشان می‎دهد که رابطه بین انرژی شکست (e برحسب ژول) و عمق شیار نمونه‏ ها (a برحسب میلی‏متر) برای فولاد آزمایش‌شده از نوع نمائی به‌صورت e = 503.44e0.352a‏باشد.

Experimental and numerical investigation of notch depth effect on Charpy fracture energy in API X65 steel

In the present study Charpy impact tests on a steel plate of API X65 (made from a pipe with adiameter of 1219 and a thickness of 14.3 mm) with full size (10 × 10 × 55 mm) with differentnotch depth (in the range of 1.25 to 3 mm) were conducted and the fracture energy wasmeasured. For this purpose, 24 specimens were made in triple series with 8 different notchdepths, and then the failure energy was obtained by Charpy impact tests. Also, computersimulation of the experiment with a threedimensional model was performed based onGurson’s modified damage law in Abaqus software. The experimental results showed that therelationship between the fracture energy (E) and the depth of the Charpy samples (a) for thetested steel is E = 499.65e0.3501a. Using this relationship, the Charpy energy can bedetermined for this steel for any notch depth.