Способ измерения напряжений в элементах стальных конструкций

) 731324 ОПИСАНИЕИЗОБРЕ 1 ЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дат публикования описания 30.04.8) Авторы изобретения В акаров и Т. Х. Бикташ Проектный и научно-исследовательский институт" " Уральский промстрой Н И Ипроект явител 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙИзобретение относится к области измерения напряжений в элементах конструкций из ферромагнитных материалов и может быть использовано для измерения иа пряжений, возникших от приложенных нагрузок или сварочных деформаций, появившихся в процессе изготовления.Известен способ измерения напряжений электромагнитным методом в элемснтах стальных конструкций, основанный на использовании нелинейности зависимости магнитной проницаемости ферромагнитных материалов от приложенных напряжений 1.На исследуемый элемент устанавливают П-образный сердечник с двумя обмотками и соосно с ним - тензодатчик, Затем элемент разгружают (например, путем местного изгиба), контролируя величину и знак разгружающих напряжений. Разгружснпе производят в исследуемой точке элемента небольшими равными контролируемыми ступенями напряжений до тех пор, пока приращение сигналов в измерительной обмотке датчика на. равную ступень разгрузки не будет наибольшим, что соответствует максимальному значению производной, следовательно - полному разгружению исследуемой зоны элемента,По величине напряжения разгрузки, взятого с обратным знаком, судят о величине искомого напряжения,Недостатком тако. о способа является узкая область его применения, (Ог,а полная компенсация искомых напряжсшй технически неосуществима (толстостснныс элсмсн ты, степ:;и двутавровых и швеллерных элементов, труб и аналогичных проф.,1 сй замкнутого типа).Наиоолее близким по технической сущпОстп явг 1 ястс 51 спосоо пз:1 С 1)спия папряжс ний электромагнитным методом в элементах конструкций из ферромагнитных материалов, основанный на использовании нелинейности зависимости магнитной проницаемости ферромагнитных материалов от 1- приложенных напряжений 2.Способ заключается в том, что производят местное контролируемое изменение напряженного состояния па нагруженном участке 1(онструкцпп и пзмср 51 от соотвстствующее приращение выходного сиг 11511 датчика.Затем для определения начальных магнитных свойств материала повторяют ту же операцшо на ненагружсииом участке кон с т р у к ц и и, П О д В ( м 3 н а 1 е и и 51 1 Г 1 р О и 3 В О д н 0 и,полученным в рсзультате измерений на двух участках, определяют велшшну напряженного состояния элемента аналитическим или графическим методом.Недостатком способа является то, что ненагружснный участок не вссгда можно най731324 У (а) = - еК Ф ор мул а изобретения 15 Составитель Н. Вовчук Корректор О. Тюрина Тсхред А. Камышникова Редактор Т. Рыбалова Заказ 1225/4 Изд. Хз 297 Тираж 1033 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскан паб., д. 4/5Типорафин, пр. Сапунова, 2 ти, кроме того, факт ненагруженности устанавливается всегда только предположительно, а это резко снижает точность измерений искомых напряжений.Цель изобретения - повышение точностиизмерения.Эта цель достигается тем, что изменениенапряженного состояния элемента конструкции производят в одном месте в две ступени и измеряют на каждой ступени пер- Г 0вую и вторую производные зависимости выходного сигнала преобразователя от приложенных напряжений и по значениям производных определяют величину и знак искомых напряжений.Способ осуществляется следующим образом.Исследуемую точку элемента с помощьюструбцины, зажима дополнительно нагружают (или разгружают) на величину Ьо,состоящую из Ьо, (первая ступень) и Ла 2(вторая ступень), Для каждой ступени фиксируют соответствующее изменение сигналаЬУ, и ЛУ 2 на выходе электромагнитногодатчика. Соответственно для каждой ступени измеряют значения первой производнойзависимости выходного сигнала датчика отприложенных напряженийи Ц,30 Берут среднее арифметическое значение первых производных, полученных на каждой ступени нагруженияьи, ьц, 35т2 Численное значение второй производной получают приближенно по известной формуле 40ЬС И 2Ьо 1 Ьо 2 Величину п знак искомых напряжений определяют, решая систему уравнений где нижнее уравнение является результатомдифференцирования верхнего,Способ измерения напряжений в элементах стальных конструкций путем изменения напряженного состояния элемента конструкции и определения производной изменения выходного сигнала электромагнитного преобразователя механических напряжений этого элемента, по которой судят о величине напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, изменение напряженного состояния элемента конструкции производят в одном месте в две ступени и измеряют на каждой ступени первую и вторую производные зависимости выходного сигнала преобразователя от приложенных напряжений и по значениям производных определяют величину и знак искомых напряжений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Уа 372465, кл. 6 011. 1/12, 12.04,71.2. Совершенствование и внедрение метода контроля напряженного состояния монтируемых и эксплуатируемых мсталлоконструкций посредством использования эффекта магнитоупругости. Научно-технический отчет. Тема 74 - 57, госрегистпаиия Ма 74017802 (прототип),