Способ определения напряженного состояния материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалисдическихРеслублик р 1,949487 ф(31 М. Кл. С 01 М 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий;Ф Й" "Калмыкова;"Заявитель Таганрогс диотехнический институ Е БЛИС 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИА лны и по ним судятонт ли емом э пряжейся 3 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения остаточныхи рабочих механических напряженийв поверхностных слоях твердых телс поМощью упругих волн.Известен способ измерения наний в твердых телах, заключающив том, что измеряют скорость распространения ультразвуковых продольных и различно поляризованных сдвиговых волн в исследуемом материалеи по изменению этой скорости судято напряжении в твердом теле 13.Однако способ имеет низкую точность измерения, связанную с тем,что изменение скорости распространения упругих волн, вызванное напряжением, соизмеримо с изменениями,вызванными неравномерностью структуры материала,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ определения напряженного состояния материала, заключающийся в том, что вконтролируемом изделии возбуждаютупругую поверхностную волну, принимают ее в различных направленияхот точки возбуждения, фиксируют параметры этой воо направлении в к ро руиэделии 2,Недостатком способа является никая точность измерения иэ-эа влияния на скорость распределения поверностной упругой волны режимов механтермической обработки изделия.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения напряженного состояния матерна"ла, заключающемуся в том, что в,контролируемом изделии возбуждают упругую поверхностную волну, принимаютее в различных направлениях от точки возбуждения, фиксируют параметрыэтой волны и по ним судят о напряжении в контролируемом изделии,возбуждают упругопластичную волну,при которой в контролируемом изделии появляются необратимые пластические деформации, измеряют амплитуду этой волны и по разнице междупределом текучести исследуемогоматериала и амплитудой волны опре"деляют напряжение в твердом теле.Сущность предлагаемого способасостоит в следующем,949487 Формула изобретения Составитель Г, ФедоровРедактор О. Юрковецкая Техред Т, Фанта КорректорИ. Муска Заказ 5737/31 Тираж 887. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Возбуждают в малом участке контро.лируемого иэделия мощную упругоплас.тичную поверхностную волну конечной амплитуды, например, с помощью инертной массы, которую разгоняют до определенной скорости и затем 5 ударяют индентором по поверхности контролируемого иэделия. Затем в различных направлениях от точки возбуждения принимают зту волну и измеряют ее амплитуду. Максимальная ампли- О туда упругопластической волны определяется пределом текучести материала бт , а также величиной и знаком механических внутренних напряжений (Уо, действующих по данному направлению распространения волны. Так, наример, если материал сжат до СГ,= т-, максимальная амплитуда й волны, распространяющейся по данному направлению, будет равна К =б - 6 =0,55 т, а для волны разряжения - 1,5 Гт . Если же возбуждающий импульс имеет большую величину, вначале будет происходить пластическое деформирование материала при напряжениях, равных В, а затем распространение упругой волны такой же амплитуды, Измеряя амплитуду волн, распространяющихся от участка возбуждения по разным направлениям, можно определить величину напряжений, 30 имеющихся в материале. Предел текучести бт, величину которого необходимо знать, можно легко определить одним из имеющихся способов. Регистрация упругопластической волны мо .жет осуществляться приемниками различных конструкций: пьезоэлектрических, тензометрических, конденсаторных и т,д, Сигнал с приемников поступает на блок регистрации параметров при Ц нятой упругопластичной волны, где фиксируют ее форму, амплитуду и другие параметры.Способ измерения напряжений в твердых телах позволяет с повышенной степенью точности определять истинные значения напряжений. При этом полностью устраняются погрешности, вызванные неравномерностью и анизотропией структуры, различиями режимов механотермической обработки иэделий. Кроме того, так как относительные изменения регистрируемого параметра значительно больше, то может быть использована аппаратура меньшего класса точности. Способ определения напряженногосостояния материала, заключающийсяв том, что в контролируемом изделиивозбуждают упругую поверхностнуюволну, принимают ее в различных направлениях от точки возбуждения,фиксируют параметры этой волны и поним судят о напряжении в контролируемом изделии, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, возбуждаютупругопластичную волну,при которойв контролируемом изделии появляютсянеобратимые пластические деформации,измеряют амплитуду этой волны и поразнице между пределом текучестиисследуемого материала и амплитудойволны определяют напряжение в твердом теле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 466443, кл. 6 01 й 29/04, 1972.2. Патент США Р 3812709,кл. 73-67.5, 1974 (прототип).