Способ измерения деформации при изгибе

Пряхг 72) Авторы изобретения И, Добровольский 7) Заяв Ижевский мех ческий инс) СПОСОБ ИЗНЕРЕНИЯ РИАЦИИ ПРИ ИЗГИБЕ об ель нои м изтение относится к. изме ехнике, а именно к спо ения деформации тверды тел.Известен способ определения деФормации при изгибе, заключающийся в том, что на поверхность исследуемого образца устанавливают измеритель деформации, прикладывают к образцу изгибающий момент и по показаниям измерителя деформации судят о величине деформации1.Недостатком способа является его низкая точность, связанная с тем, что измерение деформации ведется по поверхности и деформация изгиба, регистрируемая, по указаниям измери" теля деформации, соответствует, только деформации поверхностного слоя.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому результату является способ измерения деформации, заключающийся в том, что на исследуемый образец устанавливают измеритель деФормации, выполненный в виде двуххомутов для зажима образца, двухдатчиков деформации, двух тяг в виде упругих пластин, плоскости наиф меньшей жесткости которых параллельны, а плоскости наибольшей жесткостисовпадают, одни концы которых жесткосвязаны с одним из хомутов, а вторыеустановлены с возможностью скольжеф ния. на втором хомуте, прикладываютк образцу изгибающий момент и по срернему значению,показаний датчиковдеформации судят о величине деформации 2 .Недостатками данного способа являются сравнительно низкие точностьи надежность измерений при энакопеременной нагрузке, связанные с тем, 36что установка хомутов по верхнимнаиболее нагруженным слоям образцавызывает появление паразитного очагазарождения усталостной трещины ээсчет поверхностного деформирования3 91 образца хомутами, Кроме того, зависимость истинной деформации от изгиба носит нелинейный характер, атакже имеется трение тяг о хомут, вкотором они установлены с воэможностью скольжения,Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения деформации при знакопеременнойнагрузке,Укаэанная цель достигается тем,что измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца, находящемся посередине высоты попереч.ного сечения образца, прикладывают знакопеременный изгибающий момент, определяют местоположение нейт.рального слоя с использованием тогоже измерителя деформации и производят перестановку последнего на нейтральный слой, величина смещениякоторого по отношению к среднемуси ю образца определяется по ФормулеР -ГЫ61. Г,где Д - величина смещения нейтрального слоя образца. относительно среднего слоя;- база. измерителя деформации;Г - прогиб наружного слоя образца при приложении изгибаю-.щего. момента одного знака;Г - прогиб наружного слоя об 2.разца при приложении изгибающего момента противоположного знака.На чертеже показана схема измерения деформации и устройство для осуществления способа измерения деформации при изгибе,Устройство для осуществления способа измерения деформации пре изгибе содержит П-образную рамку, выполненную в виде корпуса 1 и двух стоек2 и 3 с упругими шарнирами Й. и 5,опоры 6 и 7 и индикатор 8 часовоготипа. Устройство с помощью опор 6 и7 устанавливается на образец 9.Способ определения деформации приизгибе осуществляется следующим образом.Если поперечное сечение испытываемого образца симметричное, а материал образца одинаково сопротив ляется растяжению и сжатию, то измеритель деформации сразу устанавливают .на нейтральном слое образца 9, 29 30 лу . зз После этого переставляют измеритель деформации на полученную ве 40 31 Осовпадающем, в данном случае, сосредним слоем (находящемся на половине высоты поперечного сеченияобразца 9). Если же указанные вышеусловия для материала и образца 9не выполнимы, то измеритель деформации устанавливают на среднем слоеобразца 9, прикладывают изгибающиймомент, в результате действия кото(рого образец 9 прогнется, напримервыпуклостью вверх (по чертежу) . Вэтом случае нейтральный слой изогнется по дуге окружности радиусом Й,средний слой (с установленным измерителем деФормации) - дуге окружностирадиусом В-Ь, а индикатор 8 покажетвеличину прогиба Г . Радиус среднегослоя равен е(й-д) = -,= (2)04При приложении момента противоположного знака нейтральный слой изогнется по .дуге .окружности радиусом Р. выпуклостью" вниз, средний слой - по дуге окружности радиусом ГГ+Ь), а индикатор 8 покажет прогиб Г. Радиус среднего слоя в этом случае равен(К+д) = - =- Е (3) 8Совместное, решение уравнений (2) и 3) позволяет получить формуличину Ь, отсчитывая ее от среднего слоя, вновь нагружают образец9 изгибающим моментом и снимают показания индикатора 8, по которым судят о величине деформации,Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность и надежность измерения деформации при энакопеременной нагрузке за счет установки измерителя деформации на нейтральный слой образца. Формула изобретения Способ измерения деформации приизгибе, заключающийся в том, что наисследуемый образец устанавливают измеритель деформации, прикладывают к образцу изгибающий момент и попоказаниям измерителя деформации судят о величине деформации, о т л и91129 5ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения деформации при знакопеременной нагрузке, измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца, находящемся посередине высоты поперечного сечения образца, прикладывают знакопеременный изгибающий момент, определяют местоположение нейтрального слоя с использованием того же измерителя деформации и производят перестановку последнего на нейтральный слой, величина смещения которого по отношению к среднему слою образца определяется по формуле06 -1 а)= тб-т - тт, -где Ь - величина смещения нейтрального слоя образца относительно среднего слоя; база измерителя деформации,прогиб наружного слоя об"разца при приложении изги"бающего момента одного знака;прогиб наружного слоя образца при приложении изги-бающего момента противоположного знака. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Черняк Н,И., Гаврилов Д.А.Сопротивление деформированных материалов при повторном статическом нагружении. К., "Наукова думка, 1971 с. 88.Ф 2. Авторское свидетельство СССР20 по заявке И 2701092/25-28, кл . С 01 В 5/30, 1978 (прототип) .