بررسی اثر عمق شیار U شکل بر انتگرال J در فولاد هدفمند باینیتی

در این مقاله به بررسی انتگرال J در مود اول بارگذاری در یک صفحه با شیار U شکل ساخته شده از فولاد هدفمند باینیتی پرداخته شده است. با استفاده از الکترودهایی با جنس آستنیت و فریت و فرآیند جوشکاری ذوب دوباره سرباره ای الکتریکی، لایه های هدفمند، به دلیل ایجاد دمای زیاد و سرعت سرد شدن متفاوت، به وجود آمدند که از نظر ساختاری در قسمت های مختلف متفاوت هستند. بنابراین نمونه ای از یک فولاد هدفمند پس از عملیات های جوشکاری و پرس گرم تولید شد. در این مقاله نمونه ای از فولاد هدفمند با فاز باینیت در وسط و فاز آستنیت و فریت در طرفین تولید شد و مقدار انتگرال J در حالت تقسیم گر شیار، در حالتی که خواص در طول شیار به صورت هدفمند تغییر می کند، مورد بررسی قرار گرفت و اثر تغییر عمق شیار  Uبر بار بحرانی شکست و مقدار بحرانی انتگرال J-مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های متعددی از فولاد هدفمند فوق تحت آزمایش تجربی قرار گرفت و با شبیه سازی نمونه ها در نرم آفزار ABAQUS، بین نتایج تجربی و عددی تطابق خوبی بدست آمد. نتایج نشان دادند که با افزایش عمق شیار، مقدار بار بحرانی شکست کاهش و مقدار انتگرال J بحرانی (انتگرال J در بار بحرانی شکست، Jcr) افزایش می یابد.