Датчик для контроля усталости элемента конструкции Советский патент 1982 года по МПК G01N3/32 

(5) ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСТАЛОСТИ ЭЛЕМЕНТА КОНСТРУКЦИИ

1

Изобретение относится к испытаниям материалов i элементов конструкций, в частности к датчикам для контроля усталости элемента конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик для контроля ycтaлoctи элемента конструкции, изготовленный из металлического материала, электрическое сопротивление которого изменяется действием воспринимаемой циклической нагрузкиЕ II .

Датчик для контроля выполняет роль образца-свидетеля для материала ис- пытуемого элемента конструкции, по- s скольку скреплен с его поверхностью и испытывает воздействие тех же внешних случайных усилий, что и элемент конструкции. Кроме того, этот датчик выполнен из металлического материала 20 путем использования обычных методов технологической обработки.

Недостатком известного датчика является низкая точность контроля усталости. Это вызвано тем, что в процессе циклического нагружения структурное состояние металлического датчика изменяется не сильно, поэтому изменение электрического сопротивления датчика суще ственно лишь при значительном усталостном повреждении.

Кроме того, усталостная прочность используемого датчика близка к усталостной прочности материала конструкции, поэтому нередко возникают ситуации, когДа датчик разрушается раньше исчерпания усталостной прочности элемента конструкции.

Цель изобретения - повышение точности контроля усталости элемента конструкции.

Указанная цель достигается тем, что датчик изготовлен из аморфного материала.

Аморфный металлический материал получают при охлаждении металлического расплава со скоростью, большей критической, т. е. ведут процесс ох39 57 34

лаждения таким образом, чтобы образо- Это вызвано тем, что в процессе

велась не кристаллическая структураусталостного воздействия изменяется

металлического материала, а сохраня-структура аморфного материала, приблилось его аморфное состояние. При этомжаясь к кристаллической. получают материал однородной структу- 5

ры и с однородными свойствами. Аморф- Предлагаемый датчик контроля устаный материал обладает прочностью, пре-лости элемента конструкции из аморфвосходящей прочность большинства кон-ного металлического материала позвострукционных материалов, а модуль уп-, существенно повысить точность

ругости близок к их модулю упругости. 10контроля за счет использования прочВ связи с этим при контроле элемен-ного и чувствительного к усталостным

тов конструкций напряжения в датчи-изменениям материала, ке из аморфного материала не превышает эксплуатационных напряжений в элементе конструкции и меньше предела is Формула изобретения

усталостной прочности аморфного матеp)gj a Датчик для контроля усталости элеТермообработка аморфного материа- ента конструкции, изготовленный из ла при температуре ниже температуры металлического материала, электрическристаллизации материала позволяет 20 ° сопротивление которого изменяетрегулирова1-ь чувствительность измене- Г1°Д действием воспринимаемой цикния электросопротивления аморфного лической нагрузки, отличаюматериала к усталостному повреждению. Щ и и с я тем, что, с целью повышеДатчик из аморфного материала за- я точности контроля, датчик изготовкрепляют на поверхности элемента кон- 25 аморфного материала, струкции, например наклеивают, и включают в электроизмерительную цепь. ВИсточники информации, процессе усталостного нагружения кон- принятые во внимание при экспертизе тролируемого элемента конструкции дат- 1- Школьник Л. М. Скорость роста чик заметно изменяет свое электричес- зо трещин и живучесть металла. М., Некое сопротивление. таллургия, 1973, с. (прототип)