Способ определения напряжений в твердых телах

.И.Гуща 8)тельство СС 29/00, 196 1 ИЙ очныхх.нкци-,редеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Д ЙТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ(57) Изобретение относится к не рушающему контролю и может быть пользовано при определении оста напряжений в сварных конструкци Цель изобретения - расширение ф ональных возможностей за счет о ления напряжений также и в пластически деформированных телах без иэ разрушения, Посредством приемопередающего акустического преобразователя вводят в исследуемый объект продольныеи поляризованные по двум взаимно перпендикулярным направлениям сдвиговыеакустические колебания и определяютсоответствующие скорости распространения акустических колебаний. Дополнительно на исследуемый объект воздействуют электромагнитным полем внаправлениях поляризации сдвиговыхакустических колебаний, определяютв соответствующих направлениях значения магнитной проницаемости, а о характеристиках напряжений в твердыхтелах судят с учетом измеренных величин, 1359734Изобретение относится к неразрушающим методам определения напряжений в машиностроении и строительствеи может быть использован при опреде 5ленни остаточных напряжений в сварныхконструкциях.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей засчет определения напряжений также и 10в пластически деформированных напряженных телах без их разрушения.Способ осуществляют следующим образом,Посредством приемнопередающего 15акустического преобразователя вводятв исследуемый объект продольные и поляризованные по двум взаимно перпендикулярным направлениям сдвиговыеакустические колебания, принимают отраженные внутри объекта сигналы, опре деляют соответствующие скорости распространения акустических колебаний,по определенным внапряженном объектезначениям скоростей сдвиговых и продальных колебаний определяют начальное значение скорости сдвиговых колебаний и относительные приращенияэтих скоростей от начального их значения, по которым судят о характерис-. З 0тиках напряжений, Дополнительно посредством приемнопередающего электромагнитного преобразователя, напримердвухполюсного электроиндуктивного, наисследуемый объект воздействуют элект 35ромагнитным полем, ориентированным понаправлениям поляризации сдвиговыхакустических колебаний, принимают прошедшее через объект электромагнитноеполе, по изменениям последнего апределяют магнитную проницаемость, по значениям которой совместно с измеренными значениями скоростей акустическихколебаний и известной для данного материала объекта постоянной электромагнитной текстуры определяют начальную разность скоростей сдвиговых колебаний, обусловленную деформацией,с учетом которой судят о характеристиках напряжений.50 Для определения величины и знака остаточных напряжений в двух взаимно перпендикулярных направлениях в пластически деформированных напряженных 55 телах без их разрушения необходимо решить систему из четырех уравнений для измеряемых магнитных и акустических величин(4) где 6, б 2 искомые напряжения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, МПа;измеряемые скорости сдвиговых акустических колебаний в двух взаимно перпендикулярных направлениях, м/с;измеряемая скорость продольной акустической волны, м/с;начальное значение скорости сдвиговых колебаний, м/с;измеряемые значения относительной магнитной С 5 х 5 э С 5 хг 50 проницаемости в направлениях поляризации сдвиговшх акустических колебаний;- постоянная магнитной текстуры, определяетсяэкспериментально;постоянные, определяются комбинацией известных для данНого материала модулей упругостиили экспериментально,МПа;коэффициенты, определяются комбинацией известных для данного материала модулей упругостиили экспериментально; А, В постоянная магнитоупругой чувствительности, определяется экспериментально, МПа1 постоянная материала, показывает изменение разности скоростей сдвиговых акустических ко 5 х 2 о =М(С 5 х +С 5 х 2 ДС 5 о -11 Сех1359734 лебаний в двух взаимноперпендикулярных направлениях на один процентотносительной пластической деформации,определяется экспериментально путем тариров(1), (3) и (4)(5) Подставляя выражение (5) в выражения (1) - (3) получаем конечные выра 15 жения для определения величины и знака остаточных напряжений в двух взаим(Схъ -Схг -ЬС з) (В+А)+(Схг -Сх го) (В-А) (б)зз2 Сзхго д (Сзь -Сзхг -ЬСво) (В-А)+222 Сзг(Сзх -Схго ) (В+А) определяют соответствующие скоростираспространения акустических колебаний, начальное значение скорости сдвиговых колебаний и относительные приращения этих скоростей от начальногоих значения, по которым судят о характеристиках напряжений, о т л и- ЗО ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет определения напряжениятакже и в пластически деформированныхнапряженных телах без их разрушения, 35 на исследуемый объект дополнительновоздействуют электромагнитным полемв направлениях поляризации сдвиговыхакустических колебаний, определяютв соответствующих направлениях значе ния магнитной проницаемости, а о характеристиках напряжений судят с учетом измеренных величин. ЬС Я= --1.(8) Составитель Л.КондрыкинскаяРедактор Т.ПарЬенова Техред М.Моргентал Корректор А,Обручар Заказ б 150/47 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 По определенному из выражения (5) значению начальной разности сдвиговых акустических колебавЯ, обусловленной пластической деформацией, можно найти и величину относительной пластической деформации формула изобретения Способ определения напряжений в твердых телах, заключающийся в том, что посредством приемнопередающего акустического преобразователя вводят в исследуемый объект продольные и поляризованные по двум взаимно перпендикулярным направлениям сдвиговые акустические колебания, принимают отраженные внутри объекта сигналы,ки по пластически деформированньм образцам,мс 7.Начальная разность скоростей сдвиговых акустических колебаний находится из совместного решения уравнений но перпендикулярных направлениях впластически деформированном напряженном теле по результатам магнитных иакустических измерений