Способ определения внутренних напряжений в ограниченных жестким контуром элементах статически неопределимых конструкций Советский патент 1988 года по МПК G01B5/30 

перемещений при определении внутренних напряжений в каждом элементе. Вследствие этого напряжения совокупно характеризуются прогибами элемента на всех ступенях нагрева, а при увеличении нагрева на последующей ступени прогнозируется возможность получения прогиба, превышающего допустимый для данного элемента по критерию прочности прогиб. Такие режимы исключаются из числа осуществляемых на конструкции режимов нагрева. Измерение перемещения элемента, например пластины 1, осуществляют датчиком 4,

а температуры - датчиком 7. Могу,т устанавливаться дополнительные датчики 5 и 6 перемещения на краях пластины 1 и датчики 8, 9 и 10 температуры для проверки жесткости контура и равномерности нагрева элемента. Нагрев осуществляют электрическим нагревателем 12, а датчики защищают от воздействия теплового излучения экранами 11 . Способ позволяет снизить трудоемкость испытаний за счет меньшего числа одновременно используемых датчиков и гарантировать сохранность конструкции при нагружении. 1 ил.

Изобретение относится к способам определения внутренних напряжений. Цель изобретения - снижение трудоемкости и предотвращение разрушения конструкции при -испытаниях, что достигается путем поочередного равномерного ступенчатого нагрева каждого из элементов, измерения перемещения в направлении, возможного прогиба элемента и его температуры после каждой ступени нагрева и учета результатов совместного измерения температур и с (Л «vj CD .Г2

.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам, определения внутренних напряжений в ограниченных жестким контуром элементах конструкций типа стержней или пластин, и может быть использовано для определения внутренних напряжений в статически неопределимых конструкциях.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и предотвращение разрушения конструкции в процессе испытаний.

Цель достигается путем поочередного равномерного ступенчатого нагрева каждого из упомянутых элементов, измерения перемещения в направлении возможного прогиба элемента и его температуры после каждой ступени нагрева, и учета резуль татов совместного измерения температур и перемещений при определении внутренних напряжений в каждом элементе, вследствие чего эти напряжения Совокупно характеризуются прогибами элемента на всех ступенях нагрева, а при увеличении нагрева на.последующей ступени прогнозируется возможность получения прогиба, превышающего допустимый для данного элемента по критерию прочности прогиб, и такие режимы исключаются из числа осуществляемых на конструкции режимов нагрева, элементов .

На чертеже представлена схема осуществления способа на ограниченной

жестким контуром пластине, являющейся элементом сложной конструкции из многих таких элементов.

Способ осуществляют следующим об- 5-разом.

i На исследуемый элемент - пластину 1 статически неопределимой конструкции 2, ограниченный жестким контуром, например на пластину (на чер10 теже показан продольный разрез пластины в точке возможного прогиба на независимом от конструкции 2 непод-; бижном основании 3, являющемся базой . отсчета при измерении перемещения,

is устанавливают датчик 4 перемещения, ориентированный в направлении возможно прогиба, например, по нормали к поверхности пластины 1. Для проверки жесткости ограничивающего контура ана20 логичные датчики 5 и 6 перемещения могут быть установлены в точках на краях пластины 1, и при выполнении указанного условия они не должны по- казьшать перемещения краев пластины

1 относительно неподвижного основа ния 3. Для измерения температуры пластины 1 на нее в зоне установки чика перемещения устанавливают дат- ,чик 7 температуры, например терморе30 зистор или термопару. Для проверки выполнения условия равномерного нагрева элемента аналогичные датчики 8-10

температуры могут быть установлены с противоположной стороны пластины 1 35 и:по ее периметру. Все датчики защитают от действия теплового излучения соответствующими тепловыми экранами 11 выполненными, например, из асбеста. На Небольшом расстоянии от поверхности элемента (пластины 1) устанавливают, электрический нагреватель 12, после чего приступают к проведению эскперимента.

Нагрев пластины 1 осуществляют ступенями, постепенно увеличивая температуру пластины на 10-15 на каждо следующей ступени. После вьщержки на каждой ступени регистрируют показания всех датчиков перемещения и температуры, установленных на пластине. Всего предусматривают 3-5 ступеней нагрева, причем перед переходом на следующую ступень прогнозируют величину прогиба и сравнивают ее с предельно допустимой для данного элемента. Это позволяет предотвратить разрушение элемента конструкции при ис пытаниях.

Дпя определения внутренних напряжений строят графики зависимости перемещения от температуры элемента и по соотношениям теории упругости определяют начальные условия - внутренние напряжения и начальный прогиб элемента.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить трудоемкость процесса испытаний, так как каждый элемент контролируется независимо минимальным числом датчиков. Кроме того, температурные напряжения в статически непоредёлимых конструкциях, в отличие от механических, не приводят к разрушению конструкции, так

как при увеличении прогиба они дают не столь существенное приращение внутренних напряжений, а ступенчатый характер нагружения позволяет своевременно отказаться от недопустимых с точки зрения прочности режимов температурного нагружения. Способ обеспечивает более высокую точность измерения благодаря использованию больщего массива данных по каждому элементу, полученных в идентичных условиях при разных нагрузках.

Формула изобретения

Способ определения внутренних напряжений в ограниченных жестким контуром элементах статически неопределимых конструкций, заключающийся в том, что на каждый элемент устанавливают датчик перемещения, нагружают конструкцию заданной нагрузкой, измеряют перемещение каждого элемента и по этим данным определяют внутренние напряжения, отличающий- с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и предотвращения разрушения конструкции в процессе испытаний, конструкцию нагружают путем поочередного равномерного ступенчатого нагрева каждого из упомянутых элементов, перемещение измеряют в направлении возможного прогиба элемента, одновременно измеряют температуру каждого элемента после ступени нагрева,а результаты совместного измерения температур и перемещений учитьша- ют при определении внутренних напряжений в каждом элементе.