Способ определения внутренних напряжений

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийся в том, что в исследуемом объекте вырезают участок поверхности и регистрируют деформацию на вырезанном участке, по которой судят о внутренних напряжениях, отличающийся тем, что, с целью повьЕиения точности измерений, деформацию регистрируют по перемещению торца вырезанного участка.I

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„828811

3(5D С 01 В 5!30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2784200/25-28 (22) 11.06.79 (46) 07.07.84. Бюл. Р 25 (72) И.И.Волский, К.В.Семенов, M.Ï.Ïoãóäèíà и И.А.Поваров (71) .Горьковский политехнический институт им.A.À.Æäàíîâà и Горьковская научно-исследовательская лаборатория испытания материалов МРФ (53) 531.781.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р- 2719517/25.-28, кл. С 01 В 5/30, 1979.

2. Патент США i9 3765230, кл. G 01 В 7/16, 73-88, 1973 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ

НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийся в том, что в исследуемом объекте вырезают участок поверхности и регистрируют деформацию на вырезанном участке, по которой судят о внутренних напряжениях, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, деформацию регистрируют по перемещению торца вырезанного участка.

82881 1 вокруг оси 2 на угол с(,д, что может быть определено по относительному сме. щению рисок 5.

На фиг.5 показан случай измерения деформации внутреннего объема матери- ала 1 на базе, определяемой разностью высот вырезанных участков 2 и 3 с помощью прибора б.

На фиг.б показан случай применения способа для определения трехосно-10 го состояния объекта 1 зоны сварного шва. При этом предполагается, что

\ имеются условия для вырезания участков 2,3 и 4 в направлениях осей, определяемых главными напряжениями

6 и Б в прямоугольной системе координат..

Для измерения величин 1,, 6 и в объеме металла вырезают участки

2,3 и 4 с исходными базами <„, Р, 8, 2О при этом определяют перемещения торцов участков 2,3 и 4 — é 1, и 2 и й3, по которым вычисляют относительные деформации F„, Е и Ез в соответствующих направлениях осей Х, 25

Y u Z . По известным соотношениям теории упругости определяют главные напряжения 6„, Ь и Ь

На фиг.7- 11 показан случай определения объемного напряженного состоянияО в "слоях", определяемых глубинами Ь„, для случая, когда доступ к внутренним объемам материала исследуемой детали возможен только с одной поверхности (например Х- ().

На фиг.б на выбранном участке поверхности исследуемого тела рисками

5 обозначают базу измерения деформаций в выбранном направлении оси X

Направление оси 2 определяют ориента цией вырезанных участков 3 и 4.

На фиг.8 показано прорезание призматической замкнутой по периметру щели глубиной h в результате чего образуется призматический участок в 4> виде выступа. В результате освобожде. ния этого участка риски, нанесенные на его поверхности, смещаются относительно первоначального положения на величину л Х,, а. торец выступа по оси Z смещается на величину Л k

Величины а Х1 и а 1 „определяют величины деформации по осям X и z, для слоя 1 „ и могут быть использованы для расчета налряжений.

На фиг.9 показана первая стадия операции удаления участка 2 для пав следующего измерения напряжений в слое

Для этого в образце 1 прорезают щели, в результате чего образуется измененный участок 2, участки 3 и 4 после прорезки этих щелей вследствие своей упругости выпрямятся и займут первоначальное положение по оси Х определяемой базой Б .

На фиг.10 показана стадия, когда участок 2 удален и подготовлены условия для измерения напряжений в слое

На фиг.11 показано положение, когда прорезаны новые щели на глубину

Ъ, + 4 и торцы участков 3 и 4 переместились по оси X на Д Х, а .по оси

2 — на и h . По величинам а Х и йЪ могут быть определены напряжения в слое h . При этом в расчете берут .йХ с поправкой, учитывающей угловое перемещение участков 3 и 4 после повторной прорезки щелей.

На фиг.12 показано положение участков 3 и 4 после удаления участка

2 для измерений напряжений в более глубоких слоях.

На фиг.13 и 14 показан вариант прорезки щели, когда образуется участок 3 в форме призматического флажка, освобожденного от основной массы исследуемого объекта 1 с трех сторон, в остальном последовательность операций аналогична вышеописанной.

Изобретение позволяет повысить точность определения внутренних напряжений путем уменьшения размеров вырезаемых участков (в связи с ис— ключением операции наклейки тенэодат. чиков) и за счет более точного измерения деформации по перемещению тор— цов вырезаемых участков.

8288i1

М

1 фе fg

У л

Заказ 5459, Подписное вниипи

Тираж 587

Филиал ППП "Па" «нт", r. Ужгород. Ул. Проектная,