Способ определения остаточных напряжений в металлических деталях Советский патент 1992 года по МПК G01B17/04 

Изобретение относится к измерениям механических напряжений и может быть использовано для определения уровня оста- тсчных напряжений в металлических деталях.

Известен способ определения остаточных напряжений, заключающийся в том, что на исследуемую деталь устанавливают тензо- датчик, снимают его показания, освобождают поверхностный элемент с тензодатчиком от связей с остальной частью детали, вновь снимают показания тензодатчика и по их разности находят остаточные напряжения.

Недостатками этого способа являются его трудоемкость, связанная с установкой тензодатчиков и разрезанием детали, а также необходимость ее разрушения в процессе измерения..

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения остаточных напряжений в деталях, заключающийся в том, что на деталь устанавливают датчик акустической эмиссии, подвергают деталь одноосному нагруже- нию растяжения, измеряют вепичину нагру- жения в момент резкого возрастания акустической эмиссии и по измеренной величине механических напряжений с учетом предела текучести материала детали определяют остаточные напряжения.

Недостатком известного способа является его невысокая точность в случае негох1 о ю

(Ј

могеннь-х меха-ч ме-- - u «i j

по объему «ветсти о о

но для сварных

Цель зобрсг i i -1 и сти о преде те :: о -i s i м деталях с него i r 1Л1 „п ническими ссой1.« -1 i

Постаете -ч it „,i

ноакой i а обр-n fr- ь п ап -nr /i Р тельных да ч ко. i i ч

измерением зрег- З- я i iiimif г г возрастания ас гт , si с м дому из датчиков и ил знп - /е л i пространстве1- bv ооп;ч т

В КОТОРОЙ IUI С /чrj

С ОЙ

l-fa фиг 1 г i ч-- и j ; г i r тановленными -si , г чч-i v.v

СКОЙ ЭМИССИИ Оби.1 И t П HP ф| Г IP i

А-А на фиг 1

Способ т г т1 разом

На деталь устриапл-чисчют tit3 ь jc г ч датчиковакусгич-i, о ммсс111 L ют детапь однст юм i .-.i py; HI пт жения При Hasруч е ии чс ( rr r появление рэзк сго с ряс га JM 1р

СКОЙ ЭММССМИ чгХЦОГ 1с r J Ч11 (

разности этих вре-лен.х ( ги тЭ Г|0 деля ют пространствам мы коооди ; 1- гп детали, в котором п рои л ( / стической эмиссии м еоч т itpozr сти материала дг aj и в ло «VP

ИСПОЛЬЗУЮТ ПОПучРННСЗ ЗИЛ 10 ПрЗ - Г

кучести при расчете о . т той же очке

На сварном о) f оК н одинаковом расото-1Ч(И эт пвс. -1 mr , вают (зэкоеппяюг , тм г-0 эмиссии, которые fipsnf -;i/n ь i т туре, регистрио ошзч lUHtit i L ской эмиссии

Пластину равно vjp о эи ioi R iei ним усилием i ipaeji f e JCOPO ы. дает с направлением продольпо оси шгз Одновременно 2 внешней эгруз к регистрируется момент ческой деформации s j6iiaurt L t i, bt ix остаточных Hcrpav.i/ fi .чордына олг сти начала пл «е ле и цесио,л i v ,jc

j т 1лз гнализс сигналов акустической

)Ч г 1И

текучести металла исследуемой

iji-i, и определяется посредством мехзни ix испытаний Уровень максимальных

j viочных напряжений определяется при

г оши соотно1иения

f7n

Оси

предел текучести металла

b

0

пНРШ| - -р Р - внешняя нагрузка F - плоd оперечного сечения пластины оЬстмг-чь остаточных напряжений в области

-, и ц -ПР пластическое течение

ил 3 i ни спосэб позволяет без разr) i i f шреПРГРТ остэто«ные напряжения

-ciij ю/ктиоч i очцентраторов на| 1л j м / онструкций а так1 .тз/(р поверхность которых была

s гр и/та упрочняпшей обработке

т о р f i у л а изобретения

лсоб определен я остаточных напря-, -, металлических деталях заключаю и /и сп том что на деталь устанавливают

эг мк акустической эмиссии подвергают

0 одноосному нагружению растяжеv i змеряют величину нагружения в мо1- г- оез/эго возрастания акустической

i i и и по измеренной величине механи v чапрожений с учетом предела теку

ccsf материала детали определяют

. го ные напряжения отличающийсм что с целью повышения точности

дслени остаточных напряжении в де с негомоге ными по объему механиче v сеойсгвями перед нагружением

tj to 1нитель.о устанавливают на деталь

i I.P HP менее двух датчиков а (устической

-гсии при нагружении измеряют время

(Ояьлрниу резкого возрастания акустической

миссии по каждому из датчиков по разности

мк временных координат определяют проv р нственные координаты точки детали, в

(oi орой произошло возрастание акустической

л и , измеряют предел текучести материаз сгали в этой точке и используют полученп- чмачсние предела текучести при расчете

п т смных напряжений в той же точке

A3 Ч A3

А-А

Способ относится к неразрушающим методам контроля напряженного состояния металла и может быть использован для определения уровня остаточных напряжений в сварных деталях. Цель изобретения - повышение точности определения остаточных напряжений в деталях с негомогенными по объему механическими свойствами, что достигается установкой на образце не менее двух дополнительных датчиков акустической эмиссии, измерением временных координат резкого возрастания акустической эмиссии по каждому из датчиков и определением по ним пространственных координат точки детали, в которой произошло возрастание акустической эмиссии. После определения координат этой точки в ней измеряют пред- епы текучести материала детали и по нему определяют остаточные напряжения. Способ позволяет определять остаточные напряжения в зонах концентраторов напряжений, а также в деталях, поверхность которых была подвергнута упрочняющей обработке. 2 ил. (Л С

(Ш22Ш2222Ш) Ш

A3 | A3 А Фиг.1

Фиг.Z