Способ определения остаточных напряжений в образцах Советский патент 1981 года по МПК G01B5/30 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБРАЗЦАХ

Изобретение относится к измерител ной технике, а именно к определению остаточных напряжений в многослойных образцах составленных из разнородных материалов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения. По основному авт. св. № из вестен способ определения остаточных напряжений в образцах, заключающийся в том, что поочередно удаляют напряженные слои с двух многослойных образцов, на которые наклеены тензодатчики, включенные в мостовую схему,, при этом при удалении напряженного слоя с одного из образцов, другой образец используют в качестве термокомпенсационного 1 . Недостатком известного способа является ограниченная возможность при определении остаточных напряжени суммарная величина которых складывается из начальных (технологических) напряжений, образовавшихся в процессе изготовления исследуемого объекта, и остаточных напряжений, возникших в результате воздействия на объект внешних нагрузок. Применение известного способа дает значительные погрешности для определения слагаемых величин, так как помимо экспериментальных данных для разделения составляющих необходим аналитический басчет. Цель изобретения - повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что к одному из образцов перед удалением напряженного слоя прикладывают заданную нагрузку, измеряют деформацию, снимают нагрузку, измеряют остаточную деформацию и по полученным значениямJ а также по величинам деформации, измеренной после снятия каждого слоя, судят о величине остаточных напряжений. Способ осуществляется следующим бразом. 3 Из стеклопластиковой цилиндрической оболочки, изготовленной методом намотки, вырезают Два кольцевых образца. На внутренней поверхности каждого образца устанавливают тензодатчики, подключают их к измерительному прибору и снимают начальные отсчеты для обоих образцов. Один образец нагружают внешним давлением путем обжатия его стальной лентой и регистрируют изменение окружной деформации в процессе нагружения. Затем снимают нагрузку и измеряют остаточную деформацию, после чего с наружной поверхности образца удаляют обтачивая кольдевой слой материала толщиной i мм и измеряют окружную деформацию. При удалении напряженного слоя с первого образца и последующем измерении его деформации в качестве термокомпенсационного образца используют второй образец. Затем переключают измерительную схеиу и первому образцу придают функции термокомпенсационного, а с наружной поверхности второго образца, обтачивая, удаляют кольцевой слой материала толщиной 1 мм и измеряют окружную деформацию. По измеренным деформациям и извест ным формулам определяют слагаемые величины окружных радиальных и танген циальных остаточных напряжений и суммарную величину остаточных напряжений По алгебраической сумме окружных деформаций обоих образцов определяют из менение остаточных напряжении, а с 9 учетом остаточной деформации после снятия предварительной нагрузки определяют слагаемую величину остаточных напряжений, возникших в первом образце в результате воздействия на него внешнего давления. Применение изобретения позволяет повысить точность измерения остаточных напряжений путем осуществления управляемой релаксации начальных (технологических напряжений, благодаря чему удается существенно повысить сопротивление изделия эксплуатационным нагрузкам. Формула изобретения Способ определения остаточных напряжений в образцах по авт. св. № 684288, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, к одному из образцов перед удалением напряженного слоя прикладывают заданную нагрузку, измеряют деформацию, снимают нагрузку., измеряют остаточную деформацию и по полученным значениям, а также по величинам деформации, измеренной после снятия каждого слоя, судят о величине остаточных напряжений. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff , кл. G 01 В 5/30, 1Э76( прототип) .