Способ определения механических напряжений в ферромагнитных изделиях

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ао 1241 1 3(21) 3 (22) 1 (46) 3 инст ческ ецтр ов Я е93(54) НАПР т- ери(5 аловизоб и мерен благо иста УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 54058/ 24-212,06.840.06,86. Бюл. У 24(71) Научно-исследовательскийтут интроскопии и Физико-техниинститут Уральского, научного цАН СССР(56) Физические свойства металлпроблемы нераэрушающего контроМинск: Наука и техника, 1978,Патент Японии У 54-3755,кл, С 01 М 27/72, 1979. ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧ НИИ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕ Изобретение относится к ко анализу Ферромагнитных ма о магнитным параметрам. Цел тения - повышение точности я. Указанная цель достигае аря тому. что измеряют кватическую коэрцитивную силу контролируемого участка изделия в различных направлениях по отношению к осям произвольно выбранной системы координат. Измерения производят в ненагруженном и нагруженном состояниях. При двухосном растяжении коэрцитивная сила нагруженного изделия минимальна в направлении максимальных механических напряжений и максимальная в пер" пендикулярном направлении. Величину главных напряжений находят с применением градуировочных характеристик материала иэделия. Для этого по измеренному значению коэрцитивной силы ненагруженного изделия Н выбираютлсемейство кривых Н (б), соответствую щих различным значениям м . По измеренным значениям минимальной (Нс ) и максимальной (Нс ) коэрцитивных сил находят сочетание величин максималь 4ного главного напряжения б и конкретного значения коэФФициента м., по которым определяют минимальное главноеч гнапряжение б =Ыб 1 ил.Изобретение относится к контролюи анализу ферромагнитных материаловпо магнитным параметрам и может бытьиспользовано для определения величиныи направления главных напряжений вферромагнитных изделиях при двухосномрастяжении или сжатии,. Цель изобретения + повышение точндстифирмеренйя.На чертеже показайо изменение квазисгйтической коэрцЬ 1 инной силы Нсот механических напряжений в процессенагружения (двухоснофо растяжения)при различном отношении главных напряженийК . По оси абсцисс отложенызначения большего по величине главно-.лго напряжения б . Сплошными линиямипоказаны зависимости Н (б), измеренные в направлении, совпадающем с направлением большего главного напряжения, пунктиром - в перпендикулярномнаправлении. Величина К определяетсякак отношение меньшего главного напч лряжения б к большему, т.е. к =б/бСпособ определения механическихнапряжений заключается в следующем.Измеряют квазистатическую коэрцитивную силу контролируемого участкаизделия в различных направлениях поотношению к осям выбранной системыкоординат (например, прямоугольнойсистемы), лежащей в плоскости контролируемого участка, сначала в ненагруженном состоянии, затем при нагружении. Материал ненагруженного изделия изотропен,.поэтому коэрцитивнаясила по всем направлениям одинакова - Н . В процессе нагружения масотериал становится анизотропным (исключение составляет симметричноедвухосное нагружение, как частныйслучай плоского нагружения, - к =1),а коэрцитивная сила, измеренная вразличных направлениях, изменяетсянеодинаковым образом. Например, придвухосном растяжении с постояннымотношением сс образца углеродистойстали, для которой магнитострикция на.сыщения отрицательна, коэрцитивная,сила в направлении большего напряжения меняется неоднозначно (сцлошныелинии), а в поперечном направлении -монотонно возрастает (пунктирныелинии). Зависимости Н (б) для промесжуточных направлений лежат между указанными кривыми для данного значенияТаким образом, при двухосном растяжении коэрцитивная сила нагруженно.механических напряжений, а направле ние с коэрцитивной силой Н - с напсг равлением минимальных напряжений.Величину главных напряжений находят с применением градуировочных хаЭ 5 рактеристик материала изделия. Дляэтого по измеренному значению коэрцитивной силы ненагруженного изделИяН выбирают семейство кривых Нс(б), 4 п соответствующих различным значениямДалее, по измеренным значениямНс, и Нс сначала находят сочетаниевеличин максимального главного напряДжения 6 и конкретного значения коэф фициента к, по которым затем определяютминимальное главное напряжение6 =жб.Аналогично могут быть измеренымеханические напряжения при двухосном 5 ф сжатии. Формула изобретения Способ определения механическихнапряжений в ферромагнитных изделиях,55 включающий измерения коэрцитивнойсилы изделия до нагружения и в нагруженном состоянии и определение мехаго изделия минимальная в направлениимаксимальных механических напряженийи максимальная в перпендикулярномнаправлении. Эти закономерности по ведения Н наблюдаются и в частномслучае двухосного нагружения - одноосном растяжении (м = 0). При равномерном двухосном растяжении (с 6 =1)анизотропия магнитных свойств матери ала, изотропного в исходном состоянии, не возникает, поэтому коэрцитивная сила одинаково изменяется(возрастает) по всем направлениям, аМзависимость Н (6) характеризуетсяодной кривой.Используя приведенные закономерности, можно определить главные направления и величину главных напряжений в материале. С этой целью пос ле измерения квазистатической коэрцитивной силы контролируемого участкаизделия по различным направлениямв ненагруженном состоянии и при нагружении определяют направления с минимальной (Нс, ) и максимальной (Нс )коэрцитивными силами, которые являются главными. При этом в процесседвухосного растяжения направление сминимальной коэрцитивной силой НсСф ЭО совпадает с направлением максимальных1241119 ф 4 Л Составитель Н.СаришвилиРедактор И.Касарда Техред П,олейник Корректор Е Сирое Подписное СССР Тираж 778сударственного комитетаам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская на Заказ 3 д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 нических напряжений по градуировочным характеристикам, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, изделие нагружают в двух направлениях и опреде 8ВНИИПИ Гопо дел113035, И ляют главнЬе направление механических напряжений по минимальной и максимальной величине коэрцитивной силы, затем определяют величину главных направлений механических напряжений.