بررسی ارتعاشات نمونه آزمون ضربه سقوطی در 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. در این تحقیق به بررسی سیگنال شتاب در آزمون ضربه سقوطی و شبیه سازی کامپیوتری این آزمون در نرم افزار آباکوس پرداخته شد. آزمون ضربه سقوطی 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 x65 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 آمد. در ادامه با استفاده از تبدیل فوریه اطلاعات از حوزه زمان به حوزه فرکانس برده شد. در حوزه فرکانس با استفاده از فیلترهای مناسب و با در نظر گرفتن فرکانس طبیعی نمونه شیاردار، داده ها طوری فیلتر شدند که اطلاعات پایه ای مسئله از بین نرود. بعد از فیلترکردن، داده ها مجددا از حوزه فرکانس به حوزه زمان برگردانده شدند. در نهایت با استفاده از روش های انتگرال گیری منحنی های نیرو و تغییرمکان بر حسب زمان ترسیم گردید. با در دست داشتن این دو منحنی برحسب زمان منحنی نیرو-تغییرمکان که هدف اصلی این پایان نامه می باشد، بدست آمد. با محاسبه سطح زیر این منحنی مقدار انرژی شکست محاسبه گردید. در بخش شبیه سازی هندسه نمونه در نرم افزار آباکوس به صورت دوبعدی مدل شد. سپس با تعریف خواص مکانیکی فولاد api x65 و ضرایب مدل آسیب گرسون مسئله تحلیل گردید. در انتها با رسم منحنی نیرو-تغییرمکان مقدار انرژی شکست محاسبه و با نتایج آزمایش های مشابه مقایسه شد. مقایسه این نتایج تطابق مناسبی با آزمایش های مشابه صورت گرفته و همین طور داده های تجربی دارد.