Способ определения трехосных остаточных напряжений

с,лОЙИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ оюэ СоветскихСоциалистических Республик(11 575471 К АВТОРСКОМУ СВИДВУВЛЬС 1) Дополнительное к авт. свнд-ву2) Заявлено 14,05.73 (21) 192108 5)М, К В 01 601 соединением заявки асударственный комитетСоеетв Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 15,11.77 531.781 (088.8)ХОСНЫХ ОСТАТОЧНЫ Изобретение относится к механическимспособам определения остаточных напряжений. Большинство этих способов основанона полном или частичном освобожденииобъекта в зоне измерений от остаточных 5иапряжений, например, путем сверленияотверстия 11, вырезания столбика .21 илирезки на полосы и квадраты Я.В процессе освобождения указанной эоны от остаточных напряжений измеряют де Оформации, например, посредством тензореэисторов, заранее установленные в исследуемой зоне, и по измеренным деформациям,пользуясь уравнениями теории упругости,вычисляют остаточные напряжения, 15Описанными способами можно измерятьодноосные и двухосные остаточные напряжения,Наиболее близким техническим решениемк предложенному является способ определения трехосных остаточных напряжений внутри тела, заключающийся в том, что в телевыполняют отверстие, вызываюшее перераспределение напряжений внутри тела, устанавливают в отверстие розетку или серию тенэо-и 5 датчиков, осушествляют вторичьое перераспределение напряжения путем пророки четырех прямолинейных канавок или одной кольцевой канавки, затем замеряют статическую деформацию стенок отверстия, соответствующую их разгрузке от напряжения, и по замеренныж деформациям вычисляют первоначальные остаточные напряженная, пользуясь соответствуюшими зависимостями между деформациями и напряжениями 1,4.Недостатком известного способа является трудоемкость операций вторичного перераспределения остаточного напряжения.С целью снижения трудоемкости вторичного перераспределения остаточных напряжений, его осуществляют путем сверления параллельно отверстию с тенэодатчиками второго отверстия, При этом диаметр второго отверстия выбирают равным диаметру первого отверстия с расстоянием между осями отверстий, равным О 72 радиуса отверстий.На чертеже показана схема расположения двух отверстий и тензодатчнков при определении остаточных напряжений в окрестности точки А.Способ осуществляют следующим образом. Для определения. остаточных напряжероний 6, 6, В в окрестности точки А внутри теда сверлят отверстие 1,радиусом Р, так чтобы его ось Есовпадала с главным направлениема проходящая через точку А радиальнаяось Х совпадала с главным направлением 6 . На чертеже такое подожениьдостигается при 9 = О. Диаметр отверстия 1 О1 должен быть достаточным, чтобы в отверстии разместить необходимые датчики.На стенках отверстия на уровне поперечного сечения, проходящего через точкуА, закрепляют тангенциальные датчики 2, Э 15и осевой датчик 4, последний накладываютна датчик 2 или смешают несколько вдольоси отверстия. Затем берут начальныеотсчеты по датчикам. При этом нужно принимать во внимание, что напряженное состояние в окрестности точки А уже несколькоискажено сверлением отверстия 1Сверлят отверстие 5, так чтобы точкаА попала на его контур, а его ось пересекала ось Х и была параллельна оси отверстия 1. При помощи датчиков на стенкахотверстия 1 измеряют деформации, соответствующие перераспределению напряженногосостояния после свердения отверстия 5.Толщина 1 стенки между отверстиями долж на быть достаточно мала, (расстояние между осями отверстий 0,72), а диаметротверстия 5 должен быть равр диаметруотверстия 1, чтобы деформации были тогоже порядка, как при полной разгрузке из- З 5мерительного элемента.Напряжения под датчиком и главные остаточные напряжения подсчитывают по формулам теории упругости,Если направление главных напряжений 4 ОР О6 и В неизвестно, то симметричнодатчику 3 закрепляют тангенциальный датчик 6, Расчетные формулы усложняютсянезначительно.Точность измерений предложенным спосабом может быть определена теоретическис использованием соответствующих решенийтеории упругости, а также путем экспериментального исследования распределения напряжений на стенках подобных отверстийна оптически активных моделях способамиизмерения фотоупругости или на тарировочных брусках с определенными отверстиямис помощью измерителей деформации нацряжений), подобных тем, которые используютв способе двух глубоких отверстий. Формула изобретения1. Способ определения трехосных остаточных напряжений внутри тела, заключающийся в том, что в теле выполняют отверстие, вызывающее перераспределение напряжений, устанавливают в отверстие розетку или серию тензодатчиков, осуществляют вторичное перераспределение напряжений, измеряют деформации в,мес тах установки текзодатчиков и по измеренным деформациям вычисляют первоначальные остаточные напряжения, пользуясь соответствующими .зависимостями между деформациями и напряжениями, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сщ- жения трудоемкостивторичного перераопределения остаточных напряжений, его осуществляют путем сверления параллель но отверстию с тензодатчиками второго отверстия.2.Способно п. 1, отлич аю - ш и й с я тем, что диаметр второго отверстия выбирают равным диаметру первого отверстия с расстоянием между осями отверстий, равным 0,72 радиуса отверстий.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1. Курносов Д. Г., Якутович М. В. Измерение остаточных напряжений методом высверливания .отверстий. Заводская лаборатория11-12, 1946.2. Цобкалдо С. О., Васильев Д, М. Измерение остаточных напряжений путем вырезания столбика, Заводская лаборатория"2, 1949.3. Винокуров В, А, Сварочные деформации и напряжения. М., Машиностроение,Ф ф 1968, стр. 166.4. Там, же, стр. 172-174.. Орлово 907 018/24 Тираж ЦНИИПИ Государственного комитет поделам иэобре 113035, Москва, Ж 35, РаущскаиПолписыоеСовета Министров СССРтений и открытийнаб., д, 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4