Способ измерения деформации при изгибе Советский патент 1982 года по МПК G01B5/30 

( СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ИЗГИБЕ

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения деформации твердых тел.

Известен способ определения деОормамии яри изгибе, заключающийся в том, что на поверхность исследуемого образца устанавливают измеритель деформации, прикладывают к образцу изгибающий момент и по показаниям измерителя деформации судят о величине деформации l.

Недостатком способа является его низкая точность, связанная с тем, что измерение деформации ведется по поверхности и деформация изгиба, регистрируемая, по указаниям измерителя деформации, соответствует „только деформации поверхностного слоя.

Наиболее близким к изобретению по-технической сущности и достигаемому результату является способ измерения деформации,. заключающийся в том, что на исследуемый образец устанавливают измеритель деформации, выполненный в виде двух хомутов для зажима образца, двух датчиков деформации, двух тяг в виде упругих пластин, плоскости наименьшей жесткости которых параллельны, а плоскости йаибольшей жесткости совпадают, одни концы которых жестко связаны с одним из хомутов, а вторые установлены с возможностью скольже10ния на втором хомуте, прикладывают к образцу изгибающий момент и по среднему знамению .показаний датчиков деформации судят о величине деформации t2 .

ts

Недостатками данного способа являются сравнительно низкие точность и надежность измерений при знакопеременной нагрузке, связанные с тем, что установка хомутов по верхним

Наиболее нагруженным слоям образца вызывает появление .паразитного очага зарождения усталостной трещины за счет поверхностного деформирования 3 образца хомутами. Кроме того, зависимость истинной деформации от изгиба носит нелинейный характер, а также имеется трение тяг о хомут, в котором они установлены с возможностью скольжения. Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения деформации при знакопеременной нагрузке., Указанная цель достигается тем, ЧТО измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца, находящемся посередине высоты попереч ного сечения образца, прикладывают знакопеременный изгибающий момент, определяют местоположение ней рального слоя с использованием того же измерителя деформации и производят перестановку последнего на нейтральный слой, величина смещения которого по отношению к среднему слпю образца определяется по формулеЛ - f L LlIal 16 J.. fV где Д - величина смещения нейтраль ного слоя образца относительно среднего слоя; Е - база измерителя деформации Г - прогиб наружного слоя обра ца при приложении изгибающего момента одного знака; Г - прогиб наружного слоя об разца при приложении из.гибающего момента противоположного знака. , . На чертеже показана схема измере ния деформации и устройство для осу ществления способа измерения деформации при изгибе. Устройство для осуществления спо соба измерения деформации npw изгибе содержит П-образную рамку, выпол ненную в виде корпуса 1 и двух стое 2 и 3 с упругими шарнирами 4 и 5 опоры 6 и 7 и индикатор 8 часового типа. Устройство с помощью опор 6 и 7 устанавливается на образец 9Способ определения деформации пр изгибе осуществляется следующим образом . Если поперечное сечение испьГтываемого образца симметричное, а материал образца одинаково сопротивляется растяжению и сжатию, то измеритель деформации сразу устанавли вают на нейтральном слое образца 9 94 совпадающем, в данном случае, сл) средним слоем (находящемся на половине высоты, поперечного сечения образца 9). Если же указанные выше условия для материала и образца 9 не выполнимы, то измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца 9, прикладывают изгибающий момент, в результате действия кото|рого образец 9 прогнется, например выпуклостью вверх |по чертежу). В этом случае нейтральный слойизогнется по дуге окружности радиусом R, средний слой (с установленным измеригелем деформации) - дуге окружности радиусом Рч-Д, а индикатор 8 покажет величину прогиба f . Радиус среднего слоя равен . (R-Д) (2) Приприложении момента противоположного знака нейтральный слой изогнется по .дуге .окружности радиусом Р. выпуклостью вниз, средний слои - по дуге окружности радиусом (Г+Л), а индикатор:8 покажет прогиб f. Радиус среднего слоя в этом случае равен f (К.Д). 1Совместное .решение уравнений (2) и (3) позволяет получить формулу (1). .После этого переставляют измеритель деформации на полученную величину Д, отсчитывая ее от среднего слоя, вновь нагружают образец 9 изгибающим моментом и снимают показания индикатора 8, по которым судят о величине деформации. Применение предлагаемого изобретеяия позволяет повысить точность и надежность измерения деформации при знакопеременной нагрузке за счет установки измерителя деформации на нейтральный слой образца. Формула изобретения Способ измерения деформации при изгибе, заключающийся в том, что на исследуемый образец устанавливают измеритель деформации, прикладывают к образцу- изгибающий момент и по показаниям измерителя деформации судят о величине деформации, о т л и5 .911129 чающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения деформации при знакопеременной нагрузке, измеритель деформации устанавливают на среднем слое s образца, находящемся посередине высоты поперечного сечения образца, прикладывают знакопеременный изгибающий момент, определяют местоположение нейтрального слоя с исполь- Ю зованием того же измерителя деформации и производят перестановку последнего на нейтральный слой, величина смещения которого по отношению к среднему слою образца определя- 15 ется по формуле Л- e( 16 Ч -12 Д - величина смещения нейтрального слоя образца относительно среднего слоя; пр Соп ри гру с. 20 по кл - база измерителя деформации{ Г. - Прогиб наружного слоя образца при приложении изги-. бающего момента одного $нака;f2 - прогиб наружного слоя образца при приложении изгибающего момента противоположного знака. Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1. Черняк Н.И., Гаврилов Д.А. ротивление деформированных мателов при повторном статическом нажении. К., Наукова думка ; 1971 88. 2. Авторское свидетельство СССР заявке № 2701092/25-28, G 01 В 5/30, 1978 (прототип).