Способ определения усадок сварного шва в листовых конструкциях Советский патент 1987 года по МПК G01B5/30 G01B7/16 

R 2d - л|а2 + 12. (2) Определяют расстояние D, от центра тензодатчика 1 до центра сварного шва 4 из соотношения

D, d - R - Ь.

(3)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследованиях остаточных деформаций в плоских деталях машин, строительных конструкций и сооружений .

Цель изобретения - повышение точности измерения и снижение трудоемкости определения усадок в тонколисто- ю вых конструкциях.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Тензометрические датчики 1 и 2

имеют ширину 2Ь. Измерительное отвер- is ниями R, d, D, и D осуществляют раз- стие 3 имеет радиус R, сварной шов 4 имеет длину 21 и ширину 2h. РасстояОпределяют расстояние D от цент-- ра тензодатчика 2 до центра сварного шва 4 из соотношения

D, d + R + Ь.

(4)

В соответствии с выбранными значеметку на поверхности конструкции. Тензодатчики 1 и 2 наклеивают на поверхность конструкции, ориентируя их оси параллельно оси шва 4, и подключают к регистрирующей аппаратуре (не показана). Сверлят между тензодатчи- ками 1 и 2 измерительное отверстие 3. По разности показаний тензодатчиков 1 и 2 до и после выполнения отверстия

ние от центра отверстия 3 до центра сварного шва 4 равно d. Расстояния

от центра сварного шва

до центров

тензодатчиков 1 и 2 равны D и D

метку на поверхности конструкции. Тензодатчики 1 и 2 наклеивают на поверхность конструкции, ориентируя их оси параллельно оси шва 4, и подключают к регистрирующей аппаратуре (не показана). Сверлят между тензодатчи- ками 1 и 2 измерительное отверстие 3 По разности показаний тензодатчиков 1 и 2 до и после выполнения отверстия

1 и 2.

Способ определения усадок сварного шва в листовых конструкциях осуществляются следующим образом.

Исходя из ширины используемых тен- 25 3 определяют нормальные напряжения зодатчиков 1 и 2 и с учетом существу- д контуре отверстия 3 соответствен- ющик стандартных типоразмеров сверл „ местах наклейки тензодатчиков определяют минимально необходимое значение радиуса измерительного от верстия 3, при котором обеспечивается 30 достаточная точность измерения, пользуясь соотношением

R Ь 8Ь.(1)

Определяют расстояние от центра сварного шва 4 до центра отверстия 3, ок пользуясь соотношением

Определяют продольную и поперечну усадки U, и д сварного шва 4, поль зуясь соотношениями:

.2

64-G-h

(5)

й, 1Г(+ DLi + (P.)iK +j:4GU,3(( (. - -16G1(P + d - R2)(R + 2d)2 - 12

где G - модуль сдвига материала коно л струкции,

упругая постоянная материала, связанная с коэффициентом Пуассона -) ,

G.tiQ - соответственно нормальные на напряжения на контуре измерительного отверстия 3 в местах наклейки тензодатчиков 1 и 2 .

Формулы (5) и (6) справедливы при условии (2) для тонкостенной плоской конструкции, когда ширина сварного шва 4 много меньше его длин(1, т.е. при условии

h ё 101.(7)

Повышение точности при снижении трудоемкости определения усадок сварного шва 4 достигается благодаря исR 2d - л|а2 + 12. (2) Определяют расстояние D, от центра тензодатчика 1 до центра сварного шва 4 из соотношения

D, d - R - Ь.

(3)

Определяют расстояние D от цент-- ра тензодатчика 2 до центра сварного шва 4 из соотношения

D, d + R + Ь.

(4)

ми R, d, D, и D осуществляют раз-

В соответствии с выбранными значеis ниями R, d, D, и D осуществляют раз-

()

метку на поверхности конструкции. Тензодатчики 1 и 2 наклеивают на поверхность конструкции, ориентируя их оси параллельно оси шва 4, и подключают к регистрирующей аппаратуре (не показана). Сверлят между тензодатчи- ками 1 и 2 измерительное отверстие 3. По разности показаний тензодатчиков 1 и 2 до и после выполнения отверстия

25 3 определяют нормальные напряжения д контуре отверстия 3 соответствен- „ местах наклейки тензодатчиков 30 1 и 2.

3 опред д конт „ ме

определяют нормальные напряжения д контуре отверстия 3 соответствен- „ местах наклейки тензодатчиков

Определяют продольную и поперечную усадки U, и д сварного шва 4, пользуясь соотношениями:

.2

64-G-h

(5)

й, 40

5

0

5

ключению погрешностей, связанных с нарушением шва 4, при прямых тензо- метрических обследованиях и простоте расчетных формул.

Способ позволяет проводить оперативную оценку технического состояния натурных конструкций без нарушения их работоспособности, когда предыстория сварного шва неизвестна. Зная величины продольной и поперечной усадок шва, можно рассчитать остаточные сварочные напряжения в любой точке конструкции, используя известные зависимости .

ормула изобретения

Способ определения усадок сварного иша в листовых конструкциях, заключающийся в том, что наклеивают на

конструкцию два тензодатчика, выполняют между ними прорезь в конструкции, по разности показаний тензодат- чиков до и после выполнения прорези определяют продольную и поперечную усадки сварного шва, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости определения усадок в тонколистовых конструкциях, прорезь выполняют в виде круглого отверстия, расстояние от центра которого до центра сварного шва выбирают из соотношения R 2d - + 12,

,- ю15

1490

где R - радиус отверстия,- 1 - полудлина шва; d - расстояние от центра отверстия до центра шва,

а тензодатчики при наклейке ориентируют параллельно оси шва на расстоянии от его центра, которое определяют из соотношения

D,,2 d ± R ± b.

D, и Dj

b расстояния от центра каждого тензодатчика до центра сварного шва; полуширина каждого тензодатчика.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследованиях остаточных сварочных деформаций в плоских тонколистовых деталях конструкций. Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости определения продольной и поперечной усадок сварного шва. Для этого с помощью двух наклеиваемых параллельно оси сварного шва тензодатчиков измеряют напряжения, возникающие при сверлении между тензодатчиками измерительного отверстия, центр которого находится на расстоянии d от центра сварного шяа, определяемом из соотношения R 2d - -4d + , где R - радиус отверстия, 1 - полудлина шва. Используя соответствующие формулы, по измеренным значениям нормальных напряжений на контуре измерительного отверстия определяют продольную и поперечную усадки сварного шва. Эффект повышения точности и снижения трудоемкости связан с сохранением целостности сварного шва и с простотой расчетных формул . 1 ил. И (Л оо 4 4: СО О

NS

Редактор А.Огар

Составитель В.Мелузова

Техред М.Дидык Корректор А.Тяско

Заказ 4426/45 Тираж 676Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4