تحلیل سیگنال شتاب در آزمون ضربه سقوطی فولاد ترمومکانیکال

یکی از اهداف مهم در آزمون ضربه سقوطی بدست آوردن مقدار انرژی شکست به منظور ارزیابی بهتر خواص فولاد مورد نظر می باشد. هدف از این مقاله بررسی سیگنال شتاب در نمونه آزمون ضربه سقوطی فولاد ترمومکانیکال و در نهایت تبدیل این سیگنال به منحنی نیرو - تغییر مکان است. با اندازه گیری سطح زیر این نمودار، مقدار انرژی شکست بدست می آید. این آزمایش مشابه آزمایش خمش سه نقطه ای می باشد، با این تفاوت که سرعت ضربه بسیار بالا است. نمونه مورد بررسی در این آزمایش فولاد API X۶۵ از نوع شیاردار لبه ای با سطح مقطع مستطیلی می باشد. با استفاده از آزمون تجربی صورت گرفته بر روی این نمونه و با بکارگیری شتاب سنج (نصب شده در چکش دستگاه) مقدار ولتاژ برحسب زمان به صورت سیگنال گسسته بدست آمده است. در ادامه با استفاده از تبدیل فوریه اطلاعات از حوزه زمان به حوزه فرکانس برده شده است. سپس فرکانس طبیعی نمونه شیاردار از مدل سازی المان محدود محاسبه و با داده های تجربی مقایسه شده است. در انتها با رسم منحنی نیرو - تغییر مکان مقدار انرژی شکست محاسبه و با نتایج آزمایش های مشابه مقایسه شده است. مقایسه نتایج تطابق مناسب مقادیر بدست آمده از آزمون واقعی با روابط تحلیلی را نشان می دهد.