---

---

---

---

---

---

در این مقاله، به بررسی تجربی و تحلیل رگرسیونی تغییر شکل پلاستیک ساندویچ پنل کامپوزیتی پلی‌یورتان تقویت شده با ذرات صفحه ای نانو رس تحت بارگذاری انفجاری پرداخته شده است. برای این منظور ساندویچ پنل پلی یورتان با درصدهای مختلف نانو رس و در چگالی های مختلف تهیه شد. خواص مکانیکی فوم های تقویت شده با نانو رس توسط آزمون کشش-فشار مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین از دستگاه لوله شوک انفجاری و ماده منفجره C۴ به منظور بارگذاری انفجاری استفاده شد. در ادامه به منظور بررسی اثر پارامترهای موثر نظیر درصد نانو رس و چگالی فوم پلی یورتان بر میزان جابجایی صفحات ساندویچ پنل کامپوزیتی و بهینه سازی آنها به منظور کمترین تغییر شکل، از روش سطح پاسخ استفاده شد. نتایج بدست آمده از مدل رگرسیونی در سطح اطمینان ۹۵% حاکی از مطابقت بسیار خوب نتایج تجربی و مقادیر پیش بینی شده توسط مدل بوده است. مقدار بالای ضریب همبستگی بین پارامترهای بررسی شده و میزان تغییر شکل پلاستیک ساندویچ پنل (R^۲= ۹۹ %) حاکی از آن است که مدل ارائه شده از دقت بالاتری برخوردار بوده است. در پایان شرایط بهینه برای دستیابی به کمترین میزان جابجایی صفحات ساندویچ پنل کامپوزیتی بصورت ۵۷/۱ درصد نانو رس و چگالی فوم kg/m^۳ ۱۳۰ تعیین گردید.

---

---

در این مقاله قابلیت جذب انرژی کامپوزیت­های کولار/ الاستومر تحت بارگذاری ضربه ای سرعت بالا  به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. الاستومر بدلیل برگشت پذیری و بالا بودن نسبت جذب انرژی به وزن آن به عنوان محافظ بالستیکی درکامپوزیت­ها، آنها را جذاب­تر می­کند. البته تبعیت رفتار مکانیکی کامپوزیت­های الاستومری از تئوری هایپرالاستیسیته مطالعه تحلیلی را پیچیده خواهد کرد. بنابراین، شبیه­سازی عددی به دلیل در نظر­گرفتن مکانیزم­های مختلف و پیچیده شکست، بیشترین سهم در طراحی سازه­های کامپوزیتی را از آن خود کرده اند. در تحقیق حاضر، از پیشرفته­ترین روش مدل­سازی المان محدود کامپوزیت­ها آباکوس/ صریح جهت تعیین رفتار آنها، در طول برخورد ضربه استفاده شده است. بدین منظور، برای مدلسازی لایه­های کامپوزیتی از المان های ورق و جهت تعیین رفتار مدل شکست کامپوزیت الاستومری از مدل مادی مواد شکل پذیر و مدل مادی ویومت بر مبنای یکی از معیارهای آسیب مانند تنش ون­مایزز استفاده شد. به دلیل عدم وجود معیار ذکر شده در نسخه­های تجاری نرم افزار و اهمیت در نظر­گرفتن چنین آسیب­هایی در شبیه سازی عددی برای این کامپوزیت­ها، معیار مذکور با استفاده از کدنویسی در محیط نرم افزار فرترن نوشته شد و به این شکل تحلیل پدیده نفوذ در سازه­ کامپوزیتی به قابلیت نرم افزار اضافه گردید. به منظور اعتبارسنجی مدل از آزمون تجربی بر روی کامپوزیت­ کولار/ الاستومر توسط دستگاه تفنگ­گازی استفاده شد. همچنین، بررسی تغییرشکل و سرعت خروجی پرتابه و انرژی جذب شده به عنوان نتایج گزارش شده­اند. نتایج حاصل از شبیه­سازی توافق بسیار خوبی را با نتایج تجربی نشان می­دهند.

---

هدف این مقاله بررسی تجربی فرکانس‌های طبیعی نمونه­های شیاردار متجانس و نامتجانس ماشین‌کاری شده از لوله واقعی با جوشکاری مارپیچ از جنس فولاد API X۶۵ با استفاده از آزمایش ضربه سقوطی کم‌سرعت مجهز به شتاب‌سنج است. آزمایش طبق استاندارد API ۵L انجام شد. نمونه‌ متجانس، بدون درز جوش و فقط شامل فلز پایه است، درحالیکه نمونه نامتجانس شامل درز جوش طولی بوده و در مقطع عرضی نمونه سه ناحیه فلز پایه، ناحیه متاثر از حرارت و ناحیه جوش وجود دارد. نمونه‌های مورد آزمایش در پژوهش حاضر تحت ضربه‌ کم‌سرعت چکش در بخش میانی آنها بدون تغییر شکل پلاستیک قرار گرفت. داده‌های آزمایشگاهی (ولتاژ-زمان) با استفاده از تبدیل فوریه از حوزه زمان به حوزه فرکانس منتقل و با فیلتر پایین‌گذر باترورث نوسان‌های اضافی از سیگنال فرکانسی حذف شد. با افزایش ارتفاع سقوط چکش، فرکانس طبیعی در نمونه‌ها تقریبا ثابت است. فرکانس طبیعی در نمونه نامتجانس کمتر از نمونه متجانس می­باشد. با داشتن اطلاعات در مورد فرکانس طبیعی می­توان از پدیده مخرب تشدید در آزمایش اصلی (شکست کامل نمونه) جلوگیری کرد. همچنین با استفاده از نتایج آزمایش تجهیز شده ضربه سقوطی کم‌سرعت و دانستن فرکانس‌ طبیعی، ‌می‌توان ضریب شدت تنش دینامیکی نمونه را تعیین نمود.

---

روش ریخته‌گری دوغابی، فرآیندی نوین جهت تولید فوم‌های فلزی است که امکان تولید ساختاری متخلخل با سلول باز را فراهم می‌نماید. لذا در پژوهش حاضر، ریزساختار و رفتار فشاری فوم‌های آلومینیومی تولید شده با استفاده از روش ریخته‌گری دوغابی با تعداد دفعات متفاوت در لایه‏نشانی دوغاب، مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت تولید فوم‌های آلومینیومی با اندازه سلول متفاوت، پیش‌ماده‏هایی از جنس پلی‏یورتان با سه اندازه حفره متفاوت انتخاب شده و پس از غوطه‏وری در دوغاب با جرم جامد مناسب، تف‏جوشی در دمای  ۶۳۰ درجه سانتیگراد انجام گرفت. متغیرهای اصلی فرآیند در این پژوهش، اندازه حفرات پیش‏ماده اولیه و تعداد دفعات لایه‏نشانی دوغاب می‏باشد، به‏گونه‏ای که ریزساختار نمونه‏های متخلخل و رفتار فشاری نمونه‏ها به‏ازای یک، دو و سه مرتبه لایه‏نشانی دوغاب بر پلی‏یورتان‏هایی با اندازه منافذ مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بررسی‌‌ها نشان داد که ریزساختار و رفتار فشاری نمونه‏ها متأثر از اندازه حفرات پیش‏ماده اولیه و تعداد دفعات لایه‏نشانی در دوغاب است. با کاهش اندازه حفرات پلی‏یورتان اولیه و تعدد دفعات غوطه‏وری در دوغاب، قابلیت حمل فوم نهایی افزایش یافته، همچنین احتمال بروز ترک با تکرار لایه‏نشانی کاهش می‏یابد. هرچند در صورت لایه‏نشانی مکرر که همراه با عدم خروج دوغاب اضافی است، تعدادی از سلول‌‌ها بسته شده و درنتیجه غیریکنواختی در ضخامت دیواره و افزایش تمرکز تنش مشاهده می‏شود. به‏گونه‏ای که در نمونه‏ای با کمینه­ی اندازه منافذ پیش‏ماده، بهینه میزان جذب انرژی و تنش پایا به‏ازای دو مرتبه غوطه‏وری در دوغاب مشاهده شده است.

---

عرض شیار برش (عرض کِرف(Kerf)) یک پارامتر کیفی مهم در فرآیند برشکاری با لیزر به‌شمار می‌رود و کاهش آن به معنای دقت بالاتر برش و هزینه کمتر مواد مصرفی است. ازاین‌رو در این تحقیق با بهره‌گیری از دستگاه برش لیزر فایبر ۷۵۰ وات که در دسته لیزرهای نسل جدید قرار می‌گیرد، اثر تمام پارامترهای تأثیرگذار بر عرض شیار برش شامل توان لیزر (در بازه ۴۵۰ تا ۷۵۰ وات)، سرعت برش (در بازه ۳۰ تا ۱۳۰ میلی‌متر بر ثانیه)، موقعیت نقطه کانونی (در بازه ۵- تا ۵+ میلی‌متر)، فاصله نازل تا قطعه‌کار (در بازه ۶/۰ تا ۵/۲ میلی‌متر) و فشار گاز (در بازه ۲/۱ تا ۸/۱ بار)، برای برش ورق فولاد زنگ‌نزن ۳۱۶L با ضخامت‌ ۸/۰ میلی‌متر بررسی شده است. پس از اندازه‌‌گیری عرض شیار با سیستم عکس‌برداری ویژه و تحلیل نتایج با ANOVA، مشخص شد توان لیزر و فشار گاز رابطه مستقیم با عرض شیار برش دارد و نیز سرعت برش و فاصله نازل تا قطعه کار رابطه معکوس با عرض شیار دارد. موقعیت نقطه کانونی لیزر نیز به‌عنوان تأثیرگذارترین پارامتر در شکل‌گیری عرض شیار تعیین شد که بهتر است روی سطح قرار داشته باشد تا عرض شیار کمینه شود. در این تحقیق نشان داده شد با تنظیم صحیح پارامترها، مصرف مواد و دقت برشکاری تا ۷۰ درصد بهبود می‌یابد. همچنین با بهره‌گیری از رگرسیون، مدل تغییرات عرض شیار نسبت به پارامترهای مختلف به‌دست‌ آمد و از مقایسه پاسخ آن با نتایج آزمایشگاهی دقت قابل‌قبول مدل مشاهده شد.

---

سقوط ذرات جامد درون سیال بعنوان یکی از مسایل پرکاربرد در بسیاری از صنایع از جمله صنعت آب و فاضلاب، زیست فناوری، مهندسی محیط زیست، مهندسی دریا و... است. در این پژوهش به مطالعه آزمایشگاهی سقوط گلوله‌های فولادی با قطرهای مختلف (از ۸ تا ۲۵ میلی‌متر) درون یک کانال آب ایستا (با فاصله از دیواره) پرداخته شده است. همچنین بعنوان یک مطالعه موردی اثر دیواره بر حرکت و سرعت گلوله با قطر مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک دوربین تصویر برداری پرسرعت استفاده و سرعت سقوط گلوله‌ها در حین سقوط تا زمان رسیدن به سرعت حدی بصورت تابعی از زمان توسط پردازش تصویر استخراج شده است. ضریب پسا و سایر پارامترهای وابسته نیز محاسبه و گزارش شده است. همچنین برای اولین بار نتایج آزمایشگاهی به دست آمده مربوط به سرعت لحظه‌ای و حدی با نتایج آزمایشگاهی سایر پژوهشگران و حل عددی معادلات حاکم مقایسه و صحت سنجی شده است. حداکثر اختلاف گزارش شده بین نتایج بدست آمده آزمایشگاهی و حل عددی برای سرعت لحظه‌ای و حدی به ترتیب ۱۲ و ۵/۴ درصد می‌باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، نتایج آزمایشگاهی مربوط به ضریب پسا تطابق بسیاری با رابطه ضریب پسا پیشنهادی پژوهش‌های پیشین دارد. نتایج همچنین نشان داد که سقوط گلوله در نزدیکی دیواره منجر به تغییر مسیر گلوله در راستای افقی می‌شود اما سرعت سقوط در مقایسه با حالت دور از دیواره تغییر چندانی نداشته است.

---

در این مقاله رفتار دینامیکی غیرخطی تیرک میکروسکوپ نیروی اتمی در حالت غوطه­ور در محیط مایع مدل­سازی شده است. برای ارتقای مدل، حداکثر جزئیات لازم برای تیرک و سطح نمونه در نظر گرفته شده است. با توجه به اهمیت میکروسکوپ نیروی اتمی در تحلیل و عکس­برداری از سطوح مختلف، داشتن یک مدل نظری جامع و کامل به منظور تفسیر و تحلیل تصاویر گرفته­شده، پیشگویی درباره نتایج حاصل از تحلیل سطوح و حتی انتخاب حالت کاربردی برای میکروسکوپ، مخصوصاً در محیط­های مایع و زیستی امری ضروری است. به منظور مدل­سازی ارتعاشی تیرک برخلاف مدل­های قبلی به جای نظریه تیر اولر- برنولی از مدلی دقیق­تر یعنی نظریه تیر تیموشنکو، که اثرهای تغییر شکل برشی و لختی چرخشی را در نظر می­گیرد، استفاده شده است. در مدل­سازی جزئیاتی همچون ضخامت تیرک، طول و عرض تیرک، زاویه بین تیرک و سطح نمونه، سفتی­های نسبی عمودی و مماسی، ارتفاع نوک هرمی نصب­شده به انتهای تیرک، نسبت شیب عرضی، نسبت شیب ارتفاعی، زمان و لزجت سیال به عنوان محیط در نظر گرفته‌شده‌اند. در شرایط مرزی از مدل غیرخطی نیروی بین تیرک و سطح نمونه بر مبنای نظریه برخورد هرتز استفاده شده است. برای حل معادله­های غیرخطی از روش عددی مشتقات مربعی استفاده و به طور کلی رفتار نرم شوندگی برای تمامی نمونه­ها مشاهده شده است. تتراکلرید کربن، آب، متانول و استون به عنوان محیط­های مایع به‌کاربرده برده شده است. نتایج نشان می­دهند که با افزایش لزجت سیال به عنوان محیط، بسامد تشدید تیرک کاهش می­یابد. متغیر زمان، تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر بسامد تشدید تیرک ندارد. در ادامه، نتایج نظری با مدل آزمایشگاهی برای یک تیرک نمونه در محیط­های آب و هوا در هر دو حالت تماسی و غیر تماسی مقایسه شده است و مقایسه آن­ها سازش خوبی را نشان می­دهد.

---

یکی از سیستم‌های اندازه‌گیری جهت شناسایی پارامترهای مودال سازه، دوربین‌های ویدیویی دیجیتال است. تحلیل‌های مودال انجام‌شده بر اساس اندازه‌گیری‌های ویدیویی علی‌رغم مزایای زیاد، به ‌‌دلیل وابستگی به نشانه‌های کنتراست بالا با چالش‌هایی همراه است. به همین دلیل پژوهش حاضر به ارائه‌ی الگوریتمی پرداخته‌ است که توانایی شناسایی و استخراج پارامترهای مودال با وضوح بالا را تنها بر اساس پاسخ‌های میدان-کامل اندازه‌گیری‌‌شده و بدون نیاز به آماده‌سازی اضافی سطح سازه‌ای دارد. این الگوریتم مبتنی بر فاز است و با بهره‌گیری از روش جداسازی کور منبع و تکنیک بزرگنمایی حرکت اجرا می‌شود. همچنین از یک تکنیک تجزیه هرمی چند‌مقیاسی برای استخراج فاز‌ پیکسل‌های مکانی-زمانی و میدان-کامل استفاده می‌کند. به منظور صحت‌سنجی الگوریتم، ویدیوی ارتعاش آزاد و تصادفی دو تیر با اتصال گیردار و اتصالات مفصلی با پارامترهای مودال معلوم، در محیط نرم‌افزار متلب بازسازی شد. میانگین اختلاف مقادیر شناسایی شده با مقادیر تئوری برای فرکانس‏های مودهای اول تا چهارم کمتر از ۲ درصد و برای میرایی کمتر از ۱/۰ بدست آمده است. نتایج این بخش توانایی الگوریتم در تشخیص مودهای نزدیک به هم سازه را نیز تایید می‌کند. همچنین جهت ارزیابی عملکرد آن در شرایط آزمایشگاهی، ویدیوی ارتعاش آزاد و تصادفی تیر آلومینیومی با اتصال گیردار که در آزمایشگاه و با استفاده از دوربین سرعت‌-بالا تهیه‌شده بود، مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه‌ی نتایج با مقادیر تئوری و یا گزارشات ارائه‌شده در مطالعات موردی، نشان می‌دهد که استفاده از تکنیک معرفی‌شده در این مقاله راهکار مناسب و امیدبخشی جهت شناسایی پارامترهای مودال سازه است.

---

سازه­های ترکیبی فلز/کامپوزیت، که متشکل از کامپوزیت­های با چگالی کم با
مواد فلزی کم هزینه هستند، از پتانسیل قابل توجهی برای به کارگیری در دستگاه­های جذب انرژی با کاربردهای مختلف برخوردار می­باشند. در این تحقیق به بررسی اثر هم­پوشانی لایه­های کامپوزیت بر روی میزان جذب انرژی و ویژگی‌های ضربه­پذیری لوله­های هیبریدی آلومینیوم/اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه تحت بار شبه استاتیکی به صورت تجربی پرداخته می­شود. بدین منظور، یک تحقیق تجربی در مورد عملکرد لهیدگی محوری استاتیکی لوله­های هیبریدی آلومینیوم/کامپوزیت را که شامل لوله­های حاوی اپوکسی تقویت شده با نوار الیاف شیشه‌ای E-glass با درصد هم پوشانی­های متفاوت در اطراف لوله­های آلومینیومی صورت می­پذیرد و در ادامه بر روی لوله­های استوانه آلومینومی و استوانه­های هیبریدی آلومینیوم/کامپوزیت با درصد هم پوشانی­های ۵ ، ۵۰ و ۱۰۰ درصد تست شبه استاتیکی انجام گرفته و میزان جذب انرژی، جذب انرژی ویژه، بیشینه نیروی لهیدگی، نیروی لهیدگی میانگین، بازده نیروی لهیدگی و درصد تغییرات آنها مورد مطالعه و مقایسه قرار خواهد گرفت. درنهایت به منظور اعتبار سنجی نتایج بدست آمده در این تحقیق، نتایج آزمون‌های انجام شده با نتایج سایر مراجع در این زمینه مقایسه شده است.

---

در پژوهش حاضر، مکانیسم تغییر شکل بزرگ پلاستیک و شکست ساختارهای ساندویچی با رویه‌های آلومینیومی و هسته پوکه معدنی تحت بارگذاری ضربه‌ای سرعت‌پایین موردبررسی قرارگرفته است. از سامانه سقوط وزنه برای اعمال بار ضربه‌ای به نمونه در ۷ سطح انرژی مختلف ۳/۳۴، ۶/۶۸، ۹/۱۰۲، ۲/۱۳۷، ۵/۱۷۱، ۸/۲۰۵ و ۲۲۳ ژول استفاده شد. برای دستیابی به سطوح انرژی مذکور، جرم ضربه زننده ثابت و برابر با ۵/۳ کیلوگرم در نظر گرفته شد و ارتفاع ضربه زننده از نمونه از ۱ تا ۵/۶ متر تغییر داده شد. ۱۶ نمونه آزمایشی در دو نوع لایه‌بندی با و بدون هسته پوکه معدنی در نظر شد. همچنین، در این سری از آزمایش‌ها، ضخامت رویه فلزی ثابت و دو ضخامت مختلف ۱۶ و ۳۲ میلی‌متر برای هسته پوکه معدنی در نظر گرفته شد. نتایج تجربی نشان داد که در تمامی سطوح انرژی، در ساختار ساندویچی با هسته ۱۶ میلی‌متری، ناحیه کوچک‌تری دچار تغییر شکل دائمی می‌شود و این بدان علت است که فضای متخلخل میان دو ورق فلزی کوتاه‌تر است. همچنین، در سطوح انرژی پایین، ضخامت هسته پوکه معدنی نقش کلیدی را در بهبود مقاومت سازه در برابر بار ضربه‌ای وارد نمی‌کند. در قیاس با ساختار ساندویچی بدون هسته، استفاده از هسته پوکه معدنی با جرمی بسیار کم می‌تواند مانع تغییر شکل پلاستیک رویه عقبی شود و ضخامت ۱۶ میلی‌متری هسته پوکه معدنی حتی مانع گلبرگی شدن رویه جلویی نیز می‌شود.

---

ورق‌های ساندویچی سازه‌های مورد توجهی برای جذب انرژی انفجار و استفاده به‌عنوان سپر انفجار می‌باشند. لهیدگی و تغییر شکل پلاستیک هسته به همراه خمش پلاستیک رویه‌های ورق ساندویچی مهم‌ترین عوامل جذب انرژی انفجار در این سازه‌ها می‌باشند. اجزا سازه پس از انفجار و جذب انرژی دچار تغییر شکل دائمی  می‌شوند. در این مقاله به روش تحلیلی، عددی و تجربی جذب انرژی اجزاء مختلف و تغییر شکل ورق‌های ساندویچی مدور فلزی با هسته لوله‌ای تحت بار انفجار بررسی‌شده است. چیدمان لوله‌های هسته دارای ترکیب شعاعی غیرهمرس است و به شکل منظمی در هسته تعبیه‌شده‌اند. آزمایش تجربی با ساخت ورق ساندویچی به روش انفجار آزاد و به‌منظور ارزیابی و صحت سنجی نتایج تحلیلی و عددی انجام‌شده است. حل تحلیلی به کمک روش انرژی و از تعادل انرژی جنبشی و کار پلاستیک انجام‌شده به‌وسیله اجزاء مختلف سازه ، انجام‌شده است. حل عددی در نرم‌افزار اجزاء محدود ABAQUS  انجام شده است و تابع فشار به روش CONWEP تولید شده است. خیز سازه و میزان انرژی جذب‌شده توسط سازه و بخش‌های مختلف آن به‌دست‌آمده است. انطباق خوبی بین نتایج به روش‌های مختلف وجود دارد.

---

در پژوهش حاضر، به بررسی تجربی پاسخ دینامیکی و تغییر شکل بزرگ پلاستیک ورق‌های مستطیلی فولادی تحت بارگذاری انفجاری مکرر با سامانه آونگ بالستیک پرداخته‌شده است. در این راستا، آزمایش‌های روی سه ساختار مختلف جوش نشده، جوش‌شده با یک خط جوش و جوش‌شده با دو خط جوش انجام‌شده است. جهت بررسی مودهای تغییر شکل و مکانیسم شکست نمونه‌های آزمایشی، بار دینامیکی در محدوده‌ای گسترده با استفاده از جرم خرج‌های ۲۵، ۳۵، ۴۵ و ۵۰ گرم از نوع PE۴ یا C۴ اعمال شد. همچنین، جهت بررسی رفتار سازه تحت بارگذاری مکرر، آزمایش‌ها تا ۳ مرتبه بارگذاری ادامه پیدا کرد. مشاهدات تجربی بیان می‌کند که با افزایش جرم خرج، مودهای تغییر شکل غیر الاستیک بزرگ همراه با نازک شدگی و همچنین پارگی نمونه در جرم خرج‌های بالاتر و در تکرار بارگذاری در شماره‌های بالاتر مشاهده می‌شود. در ورق تقویت نشده در بارگذاری سوم با جرم خرج ۲۵ گرم، تغییر مود تغییر شکل (تغییر شکل غیر الاستیک بزرگ همراه با گلویی شدن جزئی) مشاهده می‌شود؛ اما در نمونه تقویت‌شده با یک خط در تکرار سوم در جرم خرج ۳۵ گرم همان مود تغییر شکل اتفاق می‌افتد. در نمونه تقویت‌شده با دو خط جوش نیز همان مود شکست در تکرار سوم ۴۵ گرم مشاهده می‌شود. این موضوع نشان‌دهنده تأثیر خط جوش و تعداد آن‌ها بر تغییرات مود تغییر شکل و مکانسیم شکست است. نتیجه به‌دست‌آمده یکی از اهداف اصلی مقاله حاضر بوده که نشان دهد بهره‌گیری از خط جوش و چینش آن چگونه روی مود تغییر شکل و مکانیسم شکست ورق فولادی اثر می‌گذارد.

---

به‌منظور استفاده از ظرفیت‌های بالاتر در سامانه­های انتقال انرژی ایران، لوله‌های استاندارد­شده API از جنس فولاد API X۶۵ موردتوجه قرارگرفته است. جهت دست­یابی به سطوح استحکام موردنیاز، استفاده از فرآیند نورد کنترل­شده ترمومکانیکی اجتناب­ناپذیر است. این فرآیند ذاتاً خواص مواد ناهمسانگرد را در ورق لوله فولادی ایجاد می‌کند. علاوه­بر­این، تولید لوله جوشکاری­شده مارپیچ شامل مراحلی است که می‌تواند منجر به ایجاد خواص مکانیکی متفاوتی در جهات مختلف شود. هدف تحقیق حاضر این است که وابستگی به جهت انرژی شکست شارپی، اندازه­گیری شود. از این­رو، اثر تغییر زاویه نمونه استخراجی نسبت به جهت نورد و همچنین اثر تغییر جهت شیار نمونه شارپی (در کل سه جهت شیار A، B و C) بر انرژی شکست فولاد API X۶۵ به­صورت تجربی بررسی شده است. بیشترین تغییرات میانگین انرژی شکست شارپی در زوایای مختلف نسبت به جهت نورد، حداکثر ۱۳ درصد است (در جهت شیار B) ولی بیشترین تغییرات میانگین انرژی شکست شارپی بین جهت‌های شیار مختلف، حداکثر ۲/۱۲ درصد است (در زاویه صفر درجه). در نتیجه اثر تغییر زاویه نمونه استخراجی نسبت به جهت نورد بر روی انرژی شکست شارپی، بیشتر از اثر تغییر جهت شیار نمونه است. همچنین، در زاویه ۵/۶۷ درجه نسبت به جهت نورد (معادل با جهت قطری لوله)، بیشترین انرژی شکست برای تمامی جهات شیار حاصل شد. بنابراین می­توان انتظار داشت که در جهت قطری لوله، احتمال ایجاد و رشد ترک تحت بار ضربه­ای کمتر باشد. به­منظور مقایسه کمّی تغییرات انرژی شکست در جهات شیار متفاوت، برای نخستین بار شاخصی با عنوان شاخص ناهمسانگردی تعریف و ارائه شده است.

---