Способ определения остаточных напряжений Советский патент 1981 года по МПК G01B17/04 G01N29/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения остаточных напряжений.

Известен способ определения остаточных напряжений, заключающийся в том, что в исследуемом объекте высверливают отверстие, измеряют деформацию, высверливают второе отверстие соосно первому, и вновь измеряют деформацию, в котором возмущенное состояние снимают в виде голографической интерференционной картины и регистрируют число и конфигурацию интерференционных полос, по которым судят о внутренних напряжениях 1.

Недостатками данного способа являются сложность и трудоемкость, связанные с необходимостью получения голографической интерференционной картины, а также низкая точность, связанная с введением дефекта (отверстий) в исследуемое изделие и необходимость его разрушения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ определения остаточных напряжений, заключающийся в том, что нагружают контролируемое и эталонное изделия, определяют прочностные характеристики, сравнивают эти характеристики , и по полученным данным судят об остаточных напряжениях 2.

Недостатками данного способа являются необходимость разрущения контролируемого и эталонного изделий для определения прочностных характеристик, а также сравнительно низкая точность, связанная с невозможностью проведения повторного определения остаточных напряжений на одном образце и невозможностью контроля изменения остаточных напряжений во времени на одном образце.

Целью изобретения является повышение точности определения остаточных напряжений в поверхностных слоях керамических материалов.

Указанная цель достигается тем, что при нагружении контролируемого и эталонного изделий регистрируют акустическую эмиссию, определяют зависимость интенсивности акустической эмиссии от напряжения в контролируемом и эталонном изделиях, а о величине остаточных напряжений судят по разности напряжений, соответствующих первым сигналам акустической эмиссии материала в контролируемом и эталонном изделиях.

Начертеже показана зависимость логарифма интенсивности акустической эмиссии IgN от логарифма напряжения в изделии Igor.

Способ определения остаточных напряжений реализуется следующим образом.

Нагружают контролируемое и эталонное изделия из керамического материала, регистрируют интенсивность акустической эмиссии в контролируемом и эталонном изделиях, определяют зависимость интенсивности акустической эмиссии от напряжения в контролируемом и эталонном изделиях (кривая 1 и кривая 2 соответственно), определяют напряжения появления первых сигналов акустической эмиссии в материале контролируемого и эталонного изделий соответственно (ai и Oz), разность которых (ai-02) и дает величину остаточного напряжения в поверхностном слое материала контролируемого изделия. Указанный расчет справедлив, исходя из того, что при прочих равных условиях процесс зарождения поверхностных трещин в изделиях из керамического материала с остаточными напряжениями начинается при меньшей или большей нагрузке (в зависимости от знака напряжений), чем в эталонном изделии. В связи с этим график зависимости логарифма интенсивности акустической эмиссии IgN от логарифма напряжения Igcr для контролируемого изделия сдвигается влево или вправо от графика для эталонного изделия.

Применение изобретения позволяет повысить точность определения остаточных напряжений в поверхностных слоях керамических материалов за счет проведения относительных измерений остаточных напряжений.

Формула изобретения

Способ определения остаточных напряжений, заключающийся в том, что нагружают контролируемое и эталонное изделия,

определяют их характеристики, сравнивают их характеристики, и по полученным данным судят об остаточных напрялсениях, о тличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения остаточных напряжений в поверхностных слоях керамических материалов, при нагружении контролируемого и эталонного изделий регистрируют акустическую эмиссию, определяют зависимость интенсивности акустической

эмиссии от напряжения в контролируемом и эталонном изделиях, а о величине остаточных напряжений судят по разности напряжений, соответствующих первым сигналам акустической эмиссии материала в контролируемом и эталонном изделиях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2761280/25-28, кл. G 01В 5/30,

1979.

2.Journal of the American Ceramical Society, 1973, т. 56, № 1, с. 21-24 (прототип) .