مقایسه ضرایب اصلاح تجربی و عددی حاصل از انرژی شکست درزجوش خطوط انتقال گاز با استفاده از آزمایش ضربه سقوطی

اتصالات جوش در سازه های بزرگ علاوه بر آزمایش های غیرمخرب، باید توسط آزمایش های 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 اندازه گیری 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 X۶۵ که در بدنه لوله واقعی خطوط انتقال گاز قرار داشت، استفاده شده است. نمونه ها 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 شده اند. با در اختیار داشتن ضریب اصلاح (که در آن از مشخصه های مهم منحنی نیرو-تغییر مکان مانند انرژی کل جذب شده، انرژی رشد ترک و همچنین انرژی شروع ترک استفاده می شود)، می توان به نمودار نیرو-تغییر مکان استخراج شده از شبیه سازی 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، ۸/۱ بدست آمده است. استفاده از این مقدار برای فولادهای با گرید مشابه نیز قابل قبول خواهد بود. ضریب اصلاح برای درزجوش با استفاده از شبیه سازی که با روش اصلاح شده گرسون انجام شد، ۷/۱ بدست آمده است که اختلاف آن با مقدار تجربی ناچیز است.

Keywords:

آزمایش ضربه سقوطی , درز جوش مارپیچ , فولاد API X۶۵ , ضریب اصلاح , مدل شکست لوله