Способ измерения коэффициента концентрации напряжений Советский патент 1987 года по МПК G01L1/24 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения коэффициента концентрации напряжений в деталях машин, строительных конструкций и сооружений ,

Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращение времени проведения процесса измерений.

На чертеже представлен образец с исследуемым концентратором, общий вид.

Исследуемый образец представляет собой прямоугольную пластину с иссле дуемь1м концентратором 1 и эталонным концентратором-индикатором, состоящим из надреза 2 и отверстия 3,

Измерение концентрации напряжений по предлагаемому способу с помощью исследуемого образца с концентратором осуществляется следующим образом.

Теоретически определяется коэффициент концентрации эталонного концентратора-индикатора. При растяжении и просвечивании образца поляризационным светом по количеству полос интерференционной картины и теоретическому коэффициенту концентрации определяется коэффициент концентрации исследуемого концентратора 1.

При наличии в испытуемом образце эталонного концентратора-индикатора независимо от величины нагрузки Р величина коэффициента концентрации напряжений определяется по формуле

о

тг

--К

оптическая разность хода

(или порядок полосы) замеренная в точке контура этй- лонного концентратора, оптическая разность хода (либо порядок полос), замеренная в точках действия пиковых напряжений. коэффициент концентрации

эталонного концентрата. значение Kj наиболее близкое мому коэффициенту концентисследуемого концентратора.

то при К, сЛ

MdKc и ошибка

1

л (/ (, + о мс(кс

1

)

(1)

- t/Mdnc минимальное значение, точизмерений, обеспечиваемая приметодом.

122

Если полученное значение ощибки удовлетворяет поставленным требованиям, то на этом определение коэффициента концентрации напряжений К

заканчивается. В противном случае проводят второе приближение.

В первом приближении расчет коэффициента концентрации исследуемого концентратора выполняют по формуле

для растяжения пластины с эллиптическим отверстием:

К, 2 + 1 н

(2)15 Для прорези 2 длиною 1, засверленной на конце отверстием 3 радиуса R имеем

20

К 1+2

(3)

Следовательно, в случае 1,2 h, для обеспечения приблизительного равенства коэффициентов концентрации исследуемого концентратора 1 и эталонного концентратора необходимо, чтобы 1 3 R.

Расстояние между исследуемым концентратором и эталонными

30

а„ 7, 3 1

Таким образом, в исследуемом образце на расстоянии а от исследуемого концентратора высверливают сквозные отверстия 3 радиусом R и делают

прорези 2 длиной 1 (при этом R). Далее образец растягивают усилием Р и просвечивают с помощью поляри- зационно-проекционной установки. При зтом интерференционные полосы нулевого порядка находятся в ненагруженных точках образца. Подсчитав количество полос с цацс от конструктивных точек 2 до исследуемого концентратора и c/j - до эталонного концентратора, вычисляют значение коэффициента концентрации исследуемого концентратора по формуле

d-p

при этом ЕЭ 5 в соответствии с (3) для случая 1ц

Формула изобретения

Способ измерения коэффициента концентрации напряжений, заключающийся в том, что в качестве исследуемого образца используют пластину прямо313188

угольной формы из оптически активного материала с исследуемым концентратором, в которой предварительно вырезают отверстия-индикаторы, после чего определяют величину коэффициен- та концентрации методом фотоупругости, отличающийся тем,что, с целью повышения точности и сокращения времени проведения измерений, отверстия выполняют в форме прорезей,tO засверленных по концам и расположенных относительно исследуемого концентратора на расстоянии не менее утроенного наибольшего размера исследуемого концентратора, причем коэф- 5

124

фициент концентрации определяют

зависимости

J,

мсщс

к

с,

к

э

де с

М

с/.

к

- число интерференционных полос от ненагруженной точки образца до исследуемого концентратора,,

э - число интерференционных полос от ненагруженной точки образца до эталонного концентратора,

3, - расчетный коэффициент концентрации эталонного концентратора.

Изобретение относится к измери- тельной технике и позволяет повысить точность и сократить время проведения измерений. В исследуемом образце - пластине из оптически активного материала вырезают отверстия - индикаторы 2, 3, в форме прорезей, засверленных по концам и расположенных относительно концентратора 1 на расстоянии, не менее утроенного наибольшего его размера. Растянутый образец просвечивают с помощью поляризацион- но-проекционной установки. Цо отношению количества полос от конструктивных точек (прорезей 2 отверстий-индикаторов) до концентратора 1 и до отверстия - индикатора 2, 3 вычисляется коэф, концентрации напряжений в образце. 1 ил. iS . t i Ф т