Способ определения механических напряжений в детали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСКРЕСПУБЛИК 14904(504 601 В 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГНКТ СССР ЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТ 24 унов,о СССР1962,СССР1978свидетельст С 01 В 7/1 темпе женияве тии трол хан ки картины распределения мнапряжений в таких детал ка например, трубы, шланги рамы, кузова, диски кол лей. 1 ил. рессоры, автомоби Изобретение от еразруиающего ко апряжений в дета тся к мет роля механическх и может быть аци ого времени ой заданной нагруяющейды, изм у закон ия напряжении м нагрузки, и ионную нагруз я является ус артины распределе ся посторонь обеответ с оидал детали под действитирующей эксплуатацЦелью изобретенние процесса опред исходного уровн утствию нагрузки наением по истечениии вреия нагрузки в диапазонеизлучения энергетичесорествующего от деталь, иэм мени прилож ения механиапях одной ких напряжении в дтии изготовления,ог то достигается(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХНАПРЯЖЕНИЙ В ДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к методамнеразрущающего контроля механическихнапряжений в деталях и может бытьиспользовано при экспресс-анализекартины распределения напряжений вдетали под действием нагрузки, имитирующей эксплуатационную нагрузку.11 ель изобретения - ускорение процесса определения механических напряжений в деталях одной партии изготовления. Это достигается установкойдатчиков деформации и температуры на использовано при экспресс-анализе первую деталь, воздеиствием на вседетали в течение заданного времени.эксплуатационной нагрузки заданнойамплитуды, изменяющейся по синусоидальному закону в обе стороны отисходного уровня, соответствующегоотсутствию нагрузки на деталь, измерением по истечении времени приложения нагрузки в диапазоне инфракрасного излучения энергетической светимости поверхности остальных деталей партии, по которои определяют ратуру их поверхности, и опред кием механических напряжений с учетом соотношений между на ми и температурой поверхности первой детали, Энергетическую мость поверхности деталей в и измеряют с помощью тепловиэор позволяет оперативно вести ко становкой датчиков деформации иемпературы на первую деталь, воздейтвием на все детали в течение эадан 149 ПЙ 59кой светимости поверхности остальных деталей партии, по которой определяют температуру их поверхности, и определением механических напряжений н них с учетом соотношений между напряжениями и температурой поверхности на первой детали.На чертеже представлены зависимости между напряжениями и температурой поверхности на образцах в форме прямоугольного параллелепипеда, отличающихся только толщиной,Способ осуществляют следующим об 10 разом. 15На первую деталь в партии устанавливают датчики информации и температуры, например тензо- и терморезисторы, Затем на деталь воздействуютн течение заданного времени эксплуатационной нагрузкой заданной амплитуды, изменяющейся по синусоидальному закону в обе стороны от исходного уровня, соответствующеГо отсутствию нагрузки на деталь, Если деталь нЪгружена н реальных условияхэксплуатации только статической нагрузкой, то нагрузка этой же амплитуды и создается с помощью соответствующего силонозбудителя переменнойсинусоидальной нагрузки, например,вибростенда или вибратора, Если жеэксплуатационная нагрузка являетсясочетанием статической и знакопеременной нагрузок, т,е. например,35пульсирующей нагрузкой, то н качествеамплитуды нагрузки, прикладываемойк детали, используют ее максимальноезначение, В результате проведенияуказанных испытаний первой деталиполучают экспериментальные соотношения между рассчитанными по величинедеформации напряжениями и температурой поверхности детали н соответствующей точке. Лля примера на чер 45теже приведены графики указанныхзависимостей для консольно закрепленных балок прямоугольного поперечного сечения, отличающихся друг отдруга только толщиной,50После испытания первои детали1 остальные детали н партии подвергаютвоздействию такой же нагрузки в течение такого же заданного времени.При этом поверхность каждой детали55нагревается эа счет выделения в видетепла части поднодимой энергии колебаний, Рассеивание энергии колебанийв материале за счет гистерезиса материала детали однозначно связано с амплитудой действующих на данном участке механических напряжений, вследствие чего и температура поверхности оказывается однозначно связанной с механическими напряжениями. Для ускорения процесса определения механических напряжений, в частности при определении картины распределения напряжений по поверхности детали, для остальных деталей партии измеряют энергетическую светимость поверхности сразу по истечении времени приложения нагрузки, например, с помощью тепловизора. Способ допускает и повышение чувствительности при исследовании механических напряжений малой амплитуды, для чего прикладываемая нагрузка на деталь может быть увеличена по амплитуде в требуемое число раз при условии, что не будет превышен предел пропорциональности материала.Использование способа для экспресс-анализа картины распределения механических напряжений в таких деталях, как трубы, шланги, рессоры, раж 1, кузова, диски колес автомобилей, позволяет оперативно контролировать качество этих иэделий при их изготовлении.Формула изобретенияСпособ определения механических напряжений в детали, заключающийся н том, что на исследуемую деталь устанавливают датчики деформации и температуры, воздействуют на деталь эксплуатационной нагрузкой и измеряют распределение деформаций и температур, по которым определяют механические напряжения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса определения механических напряжений в деталях одной партии изготовления, датчики деформации и температуры устанавливают на первую деталь, на все детали воздействуют в течение заданного времени эксплуатационной нагрузкой заданной амплитуды, изменяющейся по синусоидальному закону в обе стороны от исходного уровня, соответствующего отсутствию нагрузки на деталь, на остальных деталях по истечениивремени приложения нагрузки изме/ФР БИЭС М О Составитель Н,Тимошенкоктор О.Спесивых Техред А.Кравчук Корректор С.Яекм Заказ 3739/44 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 ряют энергетическую светимость поверхности в диапазоне инфракрасногоизлучения, по которой определяюттемпературу поверхности, и ло Результатам измерения температуры доверхности на остальных деталях партии определяют механические напряжения в нихс учетом соотношений между напряжениями и температурой;поверхностина первой детали.