Способ определения напряжений в твердых телах Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающим методам определения напряжений в машиностроении и строительстве и может быть использован при опреде- лении остаточных напряжений в сварных конструкциях.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения напряжений также и в пластически деформированных напряженных телах без их разрушения.

Способ осуществляют следующим образом..

Посредством приемнопередающего акустического преобразователя вводят в исследуемый объект продольные и поляризованные по двум взаимно перпендикулярным направлениям сдвиговые акустические колебания, принимают от- раженные внутри объекта сигналы, опре деляют соответствующие скорости распространения акустических колебаний, по определенным в напряженном объекте значениям скоростей сдвиговых и про- дольных колебаний определяют начальное значение скорости сдвиговых колебаний и относительные приращения этих скоростей от начального их значения, по которым судят о характерис- тиках напряжений. Дополнительно по- средством приемнопередающего электромагнитного преобразователя, например двухполюсного электроиндуктивного, на исследуемый объект воздействуют электромагнитным полем, ориентированным по направлениям поляризации сдвиговых акустических колебаний, принимают прошедшее через объект электромагнитное поле, по изменениям последнего определяют магнитную проницаемость, по значениям которой совместно с измеренными значениями скоростей акустических колебаний и известной для данного материала объекта постоянной электромагнитной текстуры определяют начальную разность скоростей сдвиговых колебаний, обусловленную деформацией, с учетом которой судят о характеристиках напряжений.

Для определения величины и знака остаточных напряжений в двух взаимно перпендикулярных направлениях в пластически деформированных напряженных телах без их разрушения необходимо решить систему из четырех уравнений для измеряемых магнитных и акустических величин

г -( - L z - 5 - ACso з 2t г

(1)

(2)

М(С.. +C.,-AC,)-N-C

5X3

5X2

SO

2г

f.s-( К

ext (3)

(4)

где

6 0 5 о

J « , гг 5

0

5

0

5

,С

5X2

бМ

50

.fU

г

искомые напряжения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, Ша;

измеряемые скорости сдвиговых акустических колебаний в двух взаимно перпендикулярных направлениях, м/с; измеряемая скорость продольной акустической волны, м/с;

начальное значение скорости сдвиговых колебаний, м/с;

измеряемые значения относительной магнитной проницаемости в направлениях поляризации СДВИГОВВ1Х акустических колебаний;

постоянная магнитной текстуры, определяется экспериментально; постоянные, определяются комбинацией известных для данного материала модулей упругости или экспериментально, МПа;

. М, N - коэффициенты, определяются комбинацией известных для данного материала модулей упругости или экспериментально;

К - постоянная магнитоуп- ругой чувствительности, определяется экспериментально, .;

L - постоянная материала, показывает изменение разности скоростей сдвиговых акустических коФ А, В лебаний в двух взаимно перпендикулярных направлениях на один процент относительной пластической деформации, определяется экспериментально путем тарировАг ll fi Ll «- )rM(Csxi+CBxi.),(,o )

,,-)-Ж -- -

So

Подставляя выражение (5) в выражения Cl) - (3) получаем конечные выра- |с жения для определения величины и знака остаточных напряжений в двух взаимЪэ

i L- l si4uI LSjS.ll5±).±(C2XjL ;C2x2oHB-A) .

2 С

л; (Csx.-Csx2-UC9o)(B-A) +

Uj, ---

1 Mjt

-ll

5X2O

По определенному из выражения (5) значению начальной разности сдвиговых акустических колебаний, обусловленной пластической деформацией, можно найти и величину относительной пластической деформации

ормул

ЬСдо

L а из

(8)

обретения

Способ определения напряжений в твердых телах, заключающийся в том, что посредством приемнопередающего акустического преобразователя вводят в исследуемый объект продольные и поляризованные по двум взаимно перпендикулярным направлениям сдвиговые акустические колебания, принимают отраженные внутри объекта сигналы.

Редактор Т.Парфенова

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред М.Моргентал - Корректор А.Обручар

Заказ 6150/47 Тираж 776Подписное

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

ки по пластически де- формированньм образцам,

м

с- %

Начальная разность скоростей сдвиговых акустических колебаний находится из совместного решения уравнений (1), (3) и (4)

(5)

но перпендикулярных направлениях в пластически деформированном напряженном теле по результатам магнитных и акустических измерений

(6)

(7)

25

30

определяют соответствующие скорости распространения акустических колебаний, начальное значение скорости сдвговых колебаний и относительные приращения этих скоростей от начального их значения, по которьм судят о характеристиках напряжений, отличающийся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей за счет определения напряжения также и в пластически деформированных напряженных телах без их разрушения,

35 на исследуемый объект дополнительно воздействуют электромагнитным полем в направлениях поляризации сдвиговых акустических колебаний, определяют в соответствующих направлениях значе40 ния магнитной проницаемости, а о характеристиках напряжений судят с учетом измеренных величин.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при определении остаточных напряжений в сварных конструкциях. Цель изобретения - расширение функци-, ональных возможностей за счет определения напряжений также и в пластически деформированных телах без из разрушения. Посредством приемопередающего акустического преобразователя вводят в исследуемый объект продольные и поляризованные по двум взаимно перпендикулярным направлениям сдвиговые акустические колебания и определяют соответствующие скорости распространения акустических колебаний. Дополнительно на исследуемый объект воздействуют электромагнитным полем в направлениях поляризации сдвиговых акустических колебаний, определяют в соответствующих направлениях значения магнитной проницаемости, а о характеристиках напряжений в твердых телах судят с учетом измеренных величин . (Л со U1 х 00