Способ определения остаточных напряжений в изделиях Советский патент 1981 года по МПК C01B17/04 G01N29/04 

(S) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий, а более конкретно к определению остаточных напряжений углеграфитовых изделий с помощью акустической эмиссии.

Известен способ определения напряжений в изделиях, заключающийся в том, что образец нагружают, регистрируют акустическое излучение, определяют величину напряжений и наличие дефектов fl.

Недостатком этого способа является трудность определения остаточных напряжений, так как акустическая эмиссия возникает только под нагрузкой.

Наиболее близким к изобретению rio технической сущности является способ определения остаточных напряжений в изделиях, заключающийся в том, что образец нагружают, регистрируют амплитуду, количество и мощность сигна лов акустической эмиссии, фиксируют значения разрушающей и критической В ИЗДЕЛИЯХ

нагрузок, уровень остаточных напряжений в образце и по этим значениям определяют остаточные напряжения в образце f 2.

Недостатком этого способа является низкая точность определения остаточных напряжений вследствие большого разброса механических характеристик испытуемых образцов.

Цель изобретения - повышение точ10ности.

Эта цель достигается за счет того, что дополнительно регистрируют деформационно-прочностные характеристики образца и с учетом этих параметров опреISделяют остаточные напряжения по формуле

1 - (I+KIС +КзСг) Р2 (1+К|,С, +К4С)

20

где г - отношение величины остаточных напряжений к величине разрушающих напряжений испытуемого образца; Среднее значение критическо нагрузки; среднее значение разности разрушающей и критической нагрузок; среднее значение приведенной разрушающей нагрузки; параметр, характеризующий плотность первого слоя обра ца; . параметр, характеризующий деформацию образца для определенной величины внешней нагрузки; 1.,А коэффициенты пропорциональности. Сущность изобретения заключается в следующем. Вначале разрушают партию (выборку) однотипных двухслойных углеграфитовых образцов и определяют величи ну разрушающей нагрузки Рр . Одновременно снимают деформационно-прочност ные характеристики для образца от внешней нагрузки, например, с тензометрирования наружной поверхности ра рушаемого слоя. Выборка образцов должна содержать образцы с разной пл ностью материала Jf разрушаемого сло в пределах допустимого технологического разброса и с различными упругими свойствами второго слоя. При разрушении образца регистрируют сигналы акустической эмиссии, деформации образца от внешней нагруз ки и строят зависимости амплитуд, ко личества и мощности сигналов акустической эмиссии от приложенной нагруз ки. По этим зависимостям устанавливают величину критической нагрузки р. на образце. Для этого по характеристикам сигн лов акустической эмиссии от нагрузки находят точки перегибов кривых, соот ветствующие им нагрузки и их среднее значение принимают за величину крити ческой нагрузки . Для определения величины разрушающей, нагрузки определяют уровни остаточных напряжений в выборке разрушенных образцов посредством тензометрирования разрушаемого слоя. Величина приведенной разрушающей нагрузки РЗ. определяется как Рр - величина разрушающей нагрузк для образца; г - величина уровня остаточных напряжений. Остаточные напряжения определяются по формуле Pxi+ДРО + Кг С а) где г отношение величины остаточных напряжений к величине разрушающих напряжений испытуемого образца; среднее значение критической нагрузки; среднее значение разности разрушающей и критической нагрузок;среднее значение приведенной разрушаю1ней нагрузки; параметр, характеризующий плотность разрушаемого слоя образца; параметр, характеризувдий де-. формацию образца для обпределенной величины внешней нагрузки KpK.Kj, - коэффициенты пропорциональности. Использование предлагаемого способа позволяет определять остаточные напряжения для каждого из слоев, что дает возможность этот способ для слоистых изделий типа керамики и композитов, родственных с углеграфитовыми материалами. Применение описанного способа определения уровня остаточных напряжений и прочности позволяет вести непрерывный контрольГОТОВОЙ продукции .без ее разрушения и вести регулируемый технологический режим изготовления изделий с заданными свойствами. Формула изобретения Способ определения остаточных наряжений в изделиях, заключающийся в том, что образец нагружают, регистируют амплитуду, количество и мощость сигналов акустической эмиссии, иксируют значения разрушающей и криической нагрузок, уровень остаточных апряжений в образце и по этим знаениям определяют остаточные напряения в образце, отличающийя тем, что, с целью повышения точости, дополнительно peгиcтpиpyюt еформационно прочностные характерисики образца и с учетом этих парамет5бЭ ЗбО

ров определяют остаточные напряжения по формуле

1 Р-1 +АР(1 + .i) . P2U + K2q,+

де г - отношение величины остаточных напряжений к величине разрушающих напряжений ис.пытуемого образцаJ Р. - среднее значение критической

нагрузки;

АР - среднее значение разности разрушающей и критической нагрузок; РО - среднее значение приведенной

разрушающей нагрузки; С - параметр, характеризующий

плотность первого слоя образца;

4

С - параметр, характеризующий деформацию образца для

определённой величины внешней нагрузки;

К ,1С,К,К - коэффициенты пропорциональности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий Справочник по контролю. Под ред. Клюева т.2, М,, Машиностроение, 1976, с. 291.

2.AsTqpcKoe свидетельство СССР позаявке tf 2 90692/25-28, кл. G 01 N 29/0f, 1979 (прототип).