Устройство для определения поля траекторий главных напряжений Советский патент 1989 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится- к учебным приборам по сопротивлению материалов и может быть использовано для наглядного получения траекторий (изостат) г лавных напряжений плоского напряженного состояния в изделиях из ферромагнитных материалов.

На фиг.1 показано устройство для определения поля траекторий главных напряжений; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство состоит из магнитоуп- ругого преобразователя Т дифференциального типа и собранных в матрицу модулей. Основная часть модуля

параллелепипед 2 с гнездами для соединений и отверстием, в которое устанавливается с возможностью осевого вращения полый цилиндр 3 с пазом изнутри вдоль образующей и взаимно перпендикулярными щелями в дне, В параллелепипеде 2 цилиндр 3 фиксируется посредством выполненного на нем буртика и пластины А. Сочленение модулей в матрицу заданной пЛощади производят с помощью универсальных соединительных элементов 5. Выступ- ключ на корпусе преобразователя I соответствует пазу цилиндра 3. Ориентация выступа-ключа, паза и щелсГ

N

СО

to

00

3 1А9

цилиндра 3 однозначно связана с линией на торце преобразователя 1, соответствующей направлению наибольс; шего главного напряжения, определяе- мому вращением преобразователя 1 в точке на исследуемой поверхности. Детали 2-5 выполнены из магнитопроз- рачного материала (текстолит, фторопласт и т.д.).

Устройство используют следующим образом.

Выбирают размер модулей и их число в зависимости от особенностей исследуемого объекта. Модули с габари- тами в плане 20x20 мм используют для детального выявления геометрических характеристик поля напряжений с большими градиентами и на изделиях с контролируемой поверхностью, не превыша- ющей 0,5 м . Модули с габаритами в плане 20x20 мм предпочтительнее при работе на значительных площадях , в условиях однородных полей и в тбх случаях, когда важен фактор экономии времени. Число модулей выбирают таким, чтобы при составлении их в матрицу последняя по возможности покрывала всю поверхность. Иногда целесообразна последовательная трансп- лантация собранной матрицы с одного участка на другие, При необходимости матрицу закрепляют на контролируемом объекте с помощью струбцин. После размещения матрицы корпус магнито- упругого преобразователя 1 вставляется до упора в цилиндр 3 одного из модулей и поворачивается вместе с ним вокруг оси. По ходу вращения визуально фиксируется максимум сигна- ла с индикаторной обмотки магнито- упругого преобразователя на стрелочном индикаторе блока преобразования (не показан). В таком положении сплошнгш щель в дне цилиндра 3 ста- новится касательной к траектории S(J, наибольшего главного напряжения (J , а прерывистая щель будет касательной

I

к ортогональной траектории SG наименьшего главного напряжения С . Не поворачивая магнитоупругого преобразователя 1, его вынимают из цилиндра 3. Таким же образом поворот цилиндров производят во всех модулях. Далее матрицу снимают с объекта, переносят в фотолабораторию и экспонируют через нее фотобумагу. После проявления на фотобумаге получаются касательные к траекториям главных напряжений. Сами траектории по полученным касательным строят в соответствии с известными правилами.

Применение предлагаемого устройства позволяет точно и оперативно выявить траектории главных напряжений в образцах и реальных изделиях из стали и чугуна, повысить эффективность учебного процесса за счет увеличения его удобства в пользовании. Кроме того, устройство может быть успешно использовано в исследовательской практике.

Формула изобретения

Устройство для определения поля траекторий главных напряжений, содержащее магнитоупругий преобразователь устанавливаемый на испытуемый образец в заданных его участках, о т л и ч ающееся тем, что, с целью повьш1ения удобства в работе и точности выполнения операции получения картины изостат, оно имеет предназначенную для фотоэкспонирования матрицу, состоящую из соединенных в соответствии с исследуемым образцом модулей, каждый из которых имеет сквозное отверстие и установленный в кем с возможностью поворота полый цилиндр с пазом изнутри вдоль образующей и взаимно перпендикулярными щелями в дне, а на корпусе магнитоупругого преобразователя выполнен выступ для размещения в пазу цилиндра.

IL

1

Изобретение относится к учебным приборам по сопромату ,в частности, к изучению траекторий главных напряжений, и позволяет выявить достоверную картину поля траекторий главных напряжений при плоском напряженном состоянии. Целью изобретения является повышение удобства в работе и точности выполнения операции получения картины изостат. Устройство содержит магнитоупругий преобразователь с выступом-ключом на корпусе. Новым в конструкции является то, что модули в виде магнитопрозрачных параллелепипедов собирают в матрицы заданной площади. В модули помещены полые цилиндры с пазами изнутри вдоль образующих. В дне каждого цилиндра выполнены взаимно перпендикулярные щели. Такая конструкция позволяет точно и оперативно выявлять траектории главных напряжений. Матрицу накладывают на исследуемый объект и после поворота цилиндров в соответствии с показаниями преобразователя проецируют через нее картину изостат на фотобумагу. 2 ил.

A-A

сриг.1

H /7peoffpa3oSoHi//f