Способ измерения внутренних напря-жений b материалах

О П И С А Н И Е (и)819566

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со)оз Советских

Сапналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.01.79 (21) 2719517/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01В 5/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (53) УДК 531.781.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.04.81

l «Ф

+

)ъ 6 (72) Автор

В МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известен способ определения внутренних напряжений в,материалах, заключающийся в том, что в материале высверливают от- 5 верстие и измеряют деформационные смещения, по которым судят о внутренних напряжениях (1).

Недостатками данного способа являются низкая точность определения внутренних на- )0 пряжений, связанная с тем, что для определения внутренних напряжений используется только одно отверстие, а также невозможность определения экстремальных напряжений и компонентов тензора напряжений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ измерения внутренних напряжений в материалах, заключающийся в том, что в материале вы- 20 сверливают два отверстия и измеряют деформационные смещения,,по которым судят о внутренних напряжениях (2).

Недостатками данного способа являются сравнительно низкая точность определения 25 внутренних напряжений, связанная с тем, что при раздельном расположении отверстий определение напряжений производится по большой области исследуемого материала, а также невозможность определения 30 экстремальных напряжений и всех компонентов тензора напряжений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что одно из отверстий выполняют в виде кольца, коаксиально другому отверстию, выполненному цилиндрическим, на глубину, превышающую глубину этого отверстия.

Для .определения экстремальных напряжений сначала просверливают цилиндрическое отверстие, определяют его форму, просверливают отверстие в виде кольца, вновь определяют форму цилиндрического отверстия, сравнивают ее с первоначальной и по изменению формы судят об экстремальных напряжениях в материале.

Для определения компонентов тензора напряжений по,поверхностям обоих отверстий на поверхностях отверстий устанавливают силовозбудители, связанные с динамометрами, производят полную ком пенсацию деформационных смещений, измеряют усилия, необходимые для компенсации, и по величинам полученных усилий судят о компонентах тензора напряжений, На фиг. 1 показано устройство для определения компонентов тензора по поверхностям отверстий, вид сбоку; на фиг. 2 — то же устройство, вид сверху; на фиг. 3 пока819566

3 вано осуществление способа измерения внутрен них напряжений в материалах; на фиг. 4 — изменение формы цилиндрического отверстия и,определение экстремальных напряжений. 5

Устройство для измерения внутренних напряжений в материалах содержит корпус 1, в котором расположены воздушные камеры

2 с плунжерами 3, связанными с нажимны,ми элементами 4,.перемещающимися по на- 10 правляющим 5. Камеры 2 герметизированы резиновыми прокладками б, прокладки 7 и

8 служат для уменьшения местных напряжений при контакте устройства с поверхностью исследуемого материала, элемент 9 — 15 для крепления устройства.

Способ измерения внутренних напряжений в материалах осуществляется следующим образом.

Сначала высверливают цилиндрическое 20 отверстие 10 (фиг. 3), определяют его форму 11 (фиг. 4) путем измерения радиусвекторов, затем коаксиально ему выаверливают отверстие 12 (фиг. 3) в виде кольцевой ка|навки на глубину, превышающую 25 глубину отверстия 10, и определяют изменение формы 13 (фиг, 4) отверстия 10.

В отверстие в виде кольца устанавливают устройство для осуществления способа по ,п. 3. В камеры 2 подают воздух с таким ЗО давлением, чтобы добиться полной компенсации деформацион ных смещений, и измеряют давления в камерах. Плунжеры 3 воздействуют на нажимные элементы 4, которые, перемещаясь по направляющим 5, компенсируют деформационные смещения.

По изменению размеров и формы цилиндрических отверстий судят соответственно о внутренних напряжениях и обоих экстремумах, а по давлениям в воздушных камерах судят о,компонентах тензора напряжений.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерений за счет соосного сверления отверстий и связанной с этим большей локализации внутренних напряже- 45 ний, позволяет получить возможность опре4. деления экстремальных напряжений путем определения формоизменения цилиндрического отверстия и,компонентов тензора напряжений за счет определения напряжений, необходимых для компенсации деформационных смещений, вызванных сверлением отверстия в виде кольцевой канавки.

Формула изобретения

1. Способ измерения внутренних напряжений в материалах, заключающийся в том, что в материале высверливают два отверстия и измеряют деформационные смещения, IIO которым судят о внутренних напряжениях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, одно из отверстий выполняют в виде кольца, коаксиального другому отверстию, выполненному цилиндрическим, на глубину, превышающую глубину этого отверстия.

2. Способ по,п. 1, отличающийся тем, что, с целью определения экстремальных напряжений, сначала просверливают цилиндрическое отверстие, определяют его форму, просверливают отверстие в виде кольца, вновь определяют форму цилиндрического отверстия, сравнивают ее с первоначальной и по изменению формы судят об экстремальных напряжениях в материале.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что,,с целью определения компонентов тензора напряжений по поверхностям обоих отверстий, на по верхностях отверстий устанавливают силовозбудители, связанные с динамометрами, производят полную компенсацию дефор мационных смещений, измеряют усилия, необходимые для хомпенсации, и по величинам полученных усилий судят о компонентах тензора напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 518615, кл. G 01В 5/30, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

No 575471, кл. G 01В 7/18, 1973 (прототип), 819566

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 1008/4 Изд. № 360 Тираж 661 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. Сурков

Техред И. Пенчко

Корректоры: О. Силуянова и Е. Осипова