Способ оценки внутренних напряжений в образце

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК М 29/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Ботаки, А.А. и др, Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов. - М.: Машиностроение, 1983.Калмыков Э.Б. и др. Неразрушающий контроль остаточных напряжений в металлических изделиях и полуфабрикатах с использованием ультразвуковых методов. - М.: ВИЛС, 1983, с, 25 и 26.(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБРАЗЦЕ(57) Изобретение относится к области акустических методов исследований материаИзобретение относится к области акустических методов исследований материалов и может быть использовано для оценки внутренних напряжений в образце.Целью изобретения является повышение информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений,На чертеже представлены графики зависимости резонансной частоты от температуры Т измерений: 1 и 4 - образец со сжимающими и растягивающими напряжениями в исходном состоянии; 2 и 5 - образец со сжимающими и растягивающими напряжениями после стабилизирующего отжига; 3 - эталон без внутренних напряжеп).,Ы по 1 682906 А 1 лов. Целью изобретения является повышение информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений, В образце возбуждают упругие колебания как до, так и после стабилизирующего отжига и измеряют частоты полученных резонансных колебаний. Упругие колебания возбуждают также в эталоне без внутренних напряжений и измеряют частоту полученного резонанса, С учетом значения частоты резонанса образца в исходном состоянии оценивают пластическую составляющую внутренних напряжений по разности частот резонанса образца до и после отжига и упругую составляющую внутренних напряжений по разности частот резонанса эталона и образца после отжига, 1 ил. Способ оценки внутренних напряжений в образце заключается в следующем.Возбуждают в образце при фиксированной температуре Тс упругие резонансные колебания и измеряют частоту 11 резонансных колебаний образца, Осуществляют стабилизирующий отжиг образца, После отжига возбуждают в образце при той же температуре Т 0 упругие резонансные колебания и измеряют частоту 12 резонансных колебаний образца. Затем в аналогичном образцу по форме и материалу эталоне без внутренних напряжений при той же температуре Т 0 возбуждают упругие резонансные колебания и измеряют их частоту З. Оценивают пластическую составляющую внутренних напряжений по разности частот 12 - 11 сучетом значения частоты 11 и упругую составляющую внутренних напряжений поразности частот 1 з - 12 с учетом значения частоты 11.Способ оценки внутренних напряжений 5в образце осуществляют следующим образом.В образце, например, из стали 40 Х 13,выполненном в виде стержня диаметром 10мм и длиной 120 мм, возбуждают продольные упругие колебания при То = 20 С и изменяют их частоту до возникновениярезонанса образца. Измеряют частоту резонанса 11 = 22196,71 Гц, Затем согласно технологии проводят стабилизирующий отжиг 15образца для снятия неупругих внутреннихнапряжений. После отжига в образце вновьвозбуждают продольные колебания при То= 20 С и измеряют частоту резонанса 12 =22350,17 Гц, Отбиракт эталон, аналогичныйпо форме и материалу образцу. Критерием 20эталона служит отсутствие внутренни напряжений, Отбор осуществляют, например,по соответствию температурного коэффициента электрического сопротивления заданной величине ак= 4,24 10 1/К. В 25эталоне возбуждают продольные упругиеколебания при То:= 20 С и изменяют ихчастоту до возникновения резонанса эталона, Измеряют частоту резонанса 1 ==22384,97 Гц. Величину внутренних напряжений аоценивают по выражению2 Л 1а= - а -- Е,бгде а - эмпирический коэффициент для металлов а = 0,11); 35Ьт - разность измеренных частот;Е - модуль упругости (при То = 20 С длястали 40 Х 13 Е = 2,18104 кгс/мм 2).Для определения пластической составляющей с в качестве разности Л 1 измеренных частот используется 12-Г 1, ап = -1,82кгс/мм,Для определения упругой составляющей ау в качестве разности Лт измеренных частот используется 1 з-Г 2, а= -0,41 кгс/мм,Таким образом получены пластическая и упругая составляющая сжимающих внутренних напрякений: и = ап + а= - 2,23 кгс/мм .Измерения могут проводиться в широком температурном диапазоне, ограниченном линейной областью температурных деформаций образца. Пластическая релаксирующая составляющая внутренних напряжений определяет стабильность размеров и физических свойств во времени, т.е. технологию изготовления детали, а упругая составляющая внутренних напряжений определяет избыточные внутренние силы, т,е. рассеяние свойств конструкционного материала.Формула изобретения Способ оценки внутренних напряжений в образце, заключающийся в том, что возбуждают н образце при фиксированной температуре упругие резонансные колебания, измеряют частоту 11 резонансных колебаний и с ее помощью оценивают внутренние напряжения в образце, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений, осуществляют стабилизирующий отжиг образца, возбуждают в образце после отжига и эталоне без внутренних напряжений при той же фиксированной температуре резонансные колебания, измеряют соответствующие частоты 12 и 1 з резонансных колебаний, пластическую составляющую внутренних напряжений оценивают по разности частот 2-б 1, а упругую составляющую внутренних напряжений оценивают по разности частот тз - т 2., ул,Гагарина, 101 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж аз 3408 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва, Ж, РаушскПодписноеям и открытиям при ГКНТ СССРнаб., 4/5