Способ определения механических напряжений в детали Советский патент 1989 года по МПК G01B7/16 

кой светимости поверхности остальных Деталей партии, по которой определяю температуру их поверхности, и определением механических напряжений в них с учетом соотновшний между напряжениями и температурой поверхност на первой детали,

На чертеже представлены зависимости между напряжениями и температурой поверхности на образцах в форме прямоугольного параллелепипеда, от- личакхцихся только толщиной.

Способ осуи(ествляют следующим образом.

На первую деталь в партии устанавливают датчики информации и температуры, например тензо- и терморезнс- торы. Затем на деталь воздействуют в течение заданного времени эксплуатационной нагрузкой заданной амплитуды, изменяющейся по синусоидальному закону в обе стороны от исходного уровня, соответствующего отсутствию нагрузки на деталь. Если деталь нагружена в реальных условиях эксплуатации только статической нагрузкой, то нагрузка этой же амплитуды и создается с помощью соответствующего силовозбудителя переменной синусоидал-ьной нагрузки, например, вибростенда или вибратора. Если же эксплуатационная нагрузка является сочетанием статической и знакопеременной нагрузок, т.е. например, пульсирующей нагрузкой, то в качеств амплитуды нагрузки, прикладываемой к дeтaJп, используют ее максимальное значение. В результате проведения указанных испытаний первой детали получают экспериментальные соотношения между рассчитанными по величине деформации напряжениями и температурой поверхности детали в соответствующей точке. Для примера на чертеже приведены графики указанных зависимостей для консольно закрепленных балок прямоугольного поперечного сечения, отличающихся друг от друга только толщиной. i После испытания первой детали (остальные детали в партии подвергаю воздействию такой же нагрузки в течение такого же заданного времени. При этом поверхность каждой детали нагревается за счет выделения в виде тепла части подводимой энергии колебаний. Рассеивание энергии колебаний в материале за счет г истерезиса ма

5

0

5

0

5

0

5

0

5

териала детали однозначно связано с амплитудой действующих на данном участке механических напряжений, вследствие чего и температура поверхности оказывается однозначно связанной с механическим напряжениями. Для ускорения процесса определения механических напряжений, в частности при определении картины распред.еления напряжений по поверхности детали, для остальных деталей партии измеряют энергетическую светимость поверхности сразу по истечении времени приложения нагрузки, например, с по- моп1ью тепловизора. Способ допускает и повышение чувствительности при исследовании механических напряжений малой амплитуды, для чего прикладываемая нагрузка на деталь может быть увеличена по амплитуде.в требуемое число раз при условии, что не будет превышен предел пропорциональности материала.

Использование способа для экспресс-анализа картины распределения механических напряжений в таких деталях, как трубы, шланги, рессоры, , кузова, диски колес автомобилей, позволяет оперативно контролировать качество этих изделий при их изготовлении.

Формула изобретения

Способ определения механических напряжений в детали, заключающийся в том, что на исследуемую деталь устанавливают датчики деформации и температуры, воздействуют на деталь эксплуатационной нагрузкой и измеряют распределение деформаций и температур, по которым определяют механические -напряжения, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса определения механических напряжений в деталях одной партии изготовления, датчики деформации и температуры устанавливают на первую деталь, на все детали воздействуют в течение заданного времени эксплуатационной нагрузкой заданной амплитуды, изменяющейся по синусоидальному закону в обе стороны от исходного уровня, соответствующего отсутствию нагрузки на деталь, на остальных деталях по истечении времени приложения нагрузки измеряют энергетическую светимость поверхности в диапазоне инфракрасного излучения, по которой определяют температуру поверхности, и по результатам измерения температуры поверхности на остальных деталях партии определяют механические напряжения в них с учетом соотношений между напряжениями и температурой Поверхности на первой детали.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля механических напряжений в деталях и может быть использовано при экспресс-анализе картины распределения напряжений в детали под действием нагрузки, имитирующей эксплуатационную нагрузку. Цель изобретения - ускорение процесса определения механических напряжений в деталях одной партии изготовления. Это достигается установкой датчиков деформации и температуры на первую деталь, воздействием на все детали в течение заданного времени эксплуатационной нагрузкой заданной амплитуды, изменяющейся по синусоидальному закону в обе стороны от исходного уровня, соответствующего отсутствию нагрузки на деталь, измерением по истечении времени приложения нагрузки в диапазоне инфракрасного излучения энергетической светимости поверхности остальных деталей партии, по которой определяют температуру их поверхности, и определением механических напряжений в них с учетом соотношений между напряжениями и температурой поверхности на первой детали. Энергетическую светимость поверхности деталей в партии измеряют с помощью тепловизора, что позволяет оперативно вести контроль картины распределения механических напряжений в таких деталях, как, например, трубы, шланги, рессоры, рамы, кузова, диски колес автомобилей. 1 ил.

(1 2В1 280

279 278 27 276

275

27

273

О 20 0 60 ВО fOO f20 МПо