Способ определения механических напряжений

Изобретение относится к средствам измерения механических напряжений и деформаций с помощью средств, использующих магнитоупругий эффект.Целью изобретения является повышение точности путем сравнения выходного сигнала от приложенной заданной нагрузки с сигналом от механических напряжений в детали, 1 ОНа фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления данного способа; на фиг. 2 и 3 - зависимость сигнала перемагничивания цилиндрической магнитной пленки от величины перемаг ничивающего поля, поясняющая способ.Устройство содержит цилиндрическую магнитную пленку 1 на проволоке-подложке 2, блок 3 контроля, к входам которого электрически подключены кон О цы проволоки-подложки 2, блок 4 натяга, механически соединенный с одним из концов проволоки-подложки 2, второй конец которой граничит с участком пленки 1, жестка связанным с кон тролируемым изделием 5 с помощью клеевого слоя 6.Способ осуществляют следующим образом.Приклеивают участок пленки 1 длиной 1 к поверхности контролируемой детали 5. Нагружают деталь, при этом часть пленки 1, жестко связанная с деталью 5, испытывает равную с ней деформацию на длине 1, Пленку 1 перемагничивают циркулярным магнитным полем переменного тока, протекающего по проволоке-подложке 2, при этом перемагничивание каждого участка пленки 1 происходит скачком при величине 1 О напряженности магнитного поля, равной коэрцитивной силе Н соответствующеСго участка (фиг. 2) . Растяжение участка пленки 1, жестко связанного с деталью, приводит к изменению коэрци тивной силы этого участка за счет магнитострикционной связи магнитных и механических свойств, в результате чего перемагничивание приклеенного участка пленки 1 и свободного ее участка происходит при напряженностях полей НС и Н(фиг. 2), что регистрируется блоком 3 контроля.С помощью блока 4 натяга растягивают неприклеенный к изделию участок пленки 1 и регистрируют величину растягивающего усилия Р, при котором поля перемагничивания Нс и Нг приклеенного и нспрпклеенного участков пленки 1 становятся одинаковыми, чтосвидетельствует об одинаковой степениупругой деформации этих участков. По величине определенного усилия Р определяют с учетом известных модулейупругости проволоки-подложки 2 и ма, териала детали величину механичес,ких напряжений в детали.При наличии неоднородности механических напряжений надетали перемагничивание приклеенногоучастка происходит не при конкретной величине магнитного поля, а в диапазонеполей, величина которого определяетсяразбросом механических напряжений,При этом на каждом из участков диапазона полей, в котором происходитперемагничивание (фиг. 3, участки 1,11, 111), площадь под кривой сигналаот перемагничивания пропорциональнаперемагничиваемому объему пленки 1 исоответственно длине участка пленки 1,имеющего коэрцитивную силу на соответствующем участке 1, 11 или 111 диапаэона полей. Таким образом определяютвеличины напряжений на определеннойдлине контролируемого участка изделия. Увеличивая число участков оттрех (как на фиг. 3) до большего количества, можно повысить точность определения градиента напряжений, знаккоторого, как правило, бывает известен,Формула изобретенияСпособ определения механических напряжений, заключающийся в том, что на поверхности исследуемой детали закрепляют пленочный элемент из магнитострикционного материала, нагружают деталь, воздействуют на пленочный элемент переменным магнитным полем и измеряют параметры пленочного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем сравнения выходного сигнала от приложенной заданной нагрузки с сигналом от механических напряжений в детали, в качестве пленочного элемента используют цилиндрическую магнитную пленку на проволоке-подложке, пленочный элемент закрепляют на поверхности детали на ограниченной длине, меньшей длины пленочного элемента, к свободной части пленочного элемента прикладывают растягивающее усилие заданной последовательно возрастающей величины, измеряют параметры зэ5 16312 Ь 1 6 крепленной и свободной частей пле частей пленочного элемента и по этой ночного элемента, регистрируют вели величине с учетом площади поперечночину растягивающего усилия в момент го сечения проволоки-подложки опресовпадения выходных сигналов с обеих деляют механические напряжения.Составитель Е.ЩелинаРедактор Н.Швыдкая Техред Л.Сердюкова . Корректор Л.Пилипенко Заказ 533 Тираж 381 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101