Способ определения механических напряжений в образце Советский патент 1991 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к неразрушающим методам испытаний материалов и может быть использовано при определении напряжений в поверхностных слоях образцов из магнитных материалов.

Цель изобретения - определение остаточных напряжений в поверхностном слое образца.

На фиг. 1 представлен установленный на поверхности образца преобразователь величины и направления вектора намагниченности магнитного материала образца; на фиг. 2 - зависимость амплитуды синусоидального выходного сигнала с измерительной обмотки преобразователя от угла поворота преобразователя.

Способ осуществляют следующим образом.

Из материала детали, для которой требуется определить остаточные напряжения в поверхностном слое, вырезают образец 1, поверхность которого подвергается той же обработке, что и поверхность самой детали. Образец 1 закрепляют в захватах нагружающего устройства (не показано), а на поверхность образца 1 устанавливают преобразователь 2 величины и направления вектора намагниченности материала образца 1 с ортогонально расположенными намагничивающим 3 и измерительным 4 магнитопроводами и намагничивающей 5 и измерительной 6 обмотками на них. На намагничивающую обмотку 5 подают синусои- дальное переменное напряжение от внешнего генератора, а на измерительной обмотке 6 измеряют амплитуду выходного

О

fe

ел ел со

сигнала. При фиксированном значении нагрузки на образце 1 поворачивают преобразователь 2 вокруг оси, перпендикулярной плоскости полюсов магнитопроводов 3 и 4, и измеряют зависимость амплитуды синусо- идального выходного сигнала с измерительной обмотки 6 от угла поворота вокруг оси преобразователя 2. Как показано на фиг. 2 по мере увеличения нагрузки эта зависимость (кривые 7, 8, 9 и 10) становится снача- ла менее выраженной, затем исчезают (кривая 9) и после перехода образца через состояние равновесия внешних и остаточных напряжений вновь возрастает (кривая 10).

При получении выходного сигнала, уровень которого не зависит от угла поворота преобразователя 2 вокруг оси, измеряют нагрузку на образце 1. Механические напряжения от действия внешней нагрузки определяют по величине нагрузки и известному значению площади поперечного сечения образца 1.

Предлагаемый способ удобен для оперативной оценки остаточных напряжений в поверхностном слое при известном направлении их главных осей. В случае неизвестности этого направления способ следует повторить при двух различных направлениях нагружения на образце.

Способ позволяет снизить трудоемкость и затраты времени на проведение испытаний.

Формула изобретения Способ определения механических напряжений в образце, заключающийся в том, что образец закрепляют в захватах нагружающего устройства, устанавливают на образец преобразователь величины и направления вектора намагниченности материала образца с ортогонально расположенными намагничивающим и измерительным магнитопроводами и обмотками на них, поворачивают преобразователь вокруг оси, перпендикулярной плоскости полюсов магнитопроводов, измеряют, выходной сигнал на измерительной обмотке, изменяют нагрузку на образце, повторяют измерения выходного сигнала при вращении преобразователя вокруг оси и по результатам измерения определяют механическое напряжения, отличающийся тем, что, с целью определения остаточных напряжений в поверхностном слое образца, изменяют нагрузку на образце до получения выходного сигнала, уровень которого не зависит от угла поворота преобразователя, измеряют действующую при этом на образец нагрузку и по ее величине определяют остаточные напряжения.

Изобретение относится к неразрушающим методам испытаний материалов и может быть использовано при определении напряжений в поверхностных слоях образцов из магнитных материалов. Цель изобретения - определение остаточных напряжений в поверхностном слое образца, что достигается созданием такого напряженного состояния в образце, при котором остаточные напряжения уравновешиваются напряжениями от внешней нагрузки, что контролируется по моменту получения выходного сигнала с измерительной обмотки преобразователя величины и направления вектора намагниченности, не изменяющегося при повороте преобразователя вокруг оси, перпендикулярной плоскости полюсов магнитопроводов, .измерением нагрузки в этот момент и расчетом напряжений с учетом площади поперечного сечения образца. Способ позволяет снизить трудоемкость и затраты времени на проведение испытаний. 2 ил. Ё

Фиг1

UBt/x

Фиг 2