Способ определения остаточных напряжений в пластинах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ю сп 43259 1)5 С 01 Б 1/24 ТЕ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСК обретени вляетс ивности и и информа менного опр а остаточнь еделен итехнический инх напряжаточныеентныммму этой меюц 1 ую ос ают ге т Голог ство СССР О, 1981. еории пласс. 420,мещ и, вызва писывают л ти втэкспотиныонных рично,иционно ЫХ Фиксируют полос и и пределяют х напряжен меривеличину и знакий. 4 ил. ставатьточнь ря Спо ом нои технпри опрений,Целью хносте точные напряом. Записываютности. Удаляютны со стороны по зобретения являе огерентныммму этой по а жен ени оло гран иала в одной вещенной поечную и ек выби каз ис и прикл Местопо рузк т из пре аюши с Возни а аточрма- акой х ций)яже ип на ыли и обь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗ.И. Михайлов88.8)видетель01 В 5/3Основы тка, 1962 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОПРЯЖЕНИЙ В ПЛАСТИНАХ7) Изобретение относится к ильной технике и может испольдля определения остаточных Изобретение относится к измеритель и может использоватьс ении остаточных напряж чности и ин ормативности счет одновременного определения величины и знака остаточных напряженийНа фиг, 1 представлено взаимодей - ствие двух полей перемещений; на фиг. 2 - интерферограмма нормальных перемещений; на Фиг. 3 - интерферограмма нормальных перемещений с точками определения напряжений(где А - напряжения сжатия; Б - растяжения); на Фиг . 4 - интерферограмма перемещений при определении остаточных напряжений. жений. Целью из вышение точност за счет одновре величины и знак ний. Пластину, напряжения, осв светом, записыв поверхности, уд создают локальн путем точечной аляют часть материала,ую зону деформацийнагрузки в зоне переных удалением материаголограмму поверхноси восстановлении двухинтерференционной карчисло интерференцих искажения, по котоосуществляют следующим об Освещают одну из попластины, имеющей оста часть материала пласти освещаемой поверхности. удаленного участка матер или нескольких точках ос верх ст адывают т ложение точта, чтобы они о алобласти деформаций,перераспределении оний (обобщенных дефгружения выбирают естны направления пере 1543259мещений в малых, окружающих эти точки областях, Величину нагрузки из условия возникновения деформации, имеющих необратимый характер (малые5 пластические деформации) . Вновь записывают голограмму этой поверхности. Восстанавливают интерференционные полосы обобщенных деформационных перемещений на границах этих локальных зон деформаций, по которым определя - Ют знак перемещений, а соответственно и знак остаточных напряжений, При этом вне областей влияния локальных зон деформаций определяют величины остаточных напряжений.Физическая сущность способа состоит в следующем. Рассмотрим взаимодействие двух полей перемецений, одно из которых имеет известный знак, а знак другого неизвестен (фиг. 1 и 2). Пусть через точку А поверхности проходит полоса первого поля перемещений с номером ш, а второго - с номером и. Для простоты иллюСтрации примем т = 3, и = 1. При одновременном возникновении этих двух полей перемещений они будут взаимодействовать и интерференционная картина будет результатом их суперпозиции. Если знаки полей перемещений одинаковы (т.е. тп = +3; и = +1), то происходит сложение порядков полос и через точку А пройдет уже не третья полоса первого поля перемещений, а (3+1) четвертая. Полосы обобщенных перемещений в этом случае "обтекают" зону суперпозиции (Фиг. 1). Если же знаки полей перемещений разные (т,е. тп = = -3; и = +1), то происходит вычитание абсолютных порядков полос и че 40 рез точку пройдет полоса с номером -3 + 1:= - 2, Полосы обобщенных перемещении "втягиваются в зону (Фиг, 2), Знак обобщенных перемещений определяют по характеру прохожде 45 ния полосами границы зоны локальных деформаций. Если они "обтекают" ее, то знаки совпадают, а если "втягиваются" - знаки противоположны. В случае, когда знак перемец 1 ений в локальной зоне известен априори, направление обобщенных перемещений индентифи -цируется однозначно.П р и м е р. После удаления части материала пластины со стороны ос вещенной поверхности вблизи границы удаленной части материала в пределах предполагаемой зоны обобщенных деформаций пластически вдавливали шарикдиаметром 2,5 мм до формирования отпечатка диаметром порядка 0,5 мм,Направление перемещений точек в окрестности отпечатка в такой задачеизвестно, В направлении нормали к поверхности они положительны (выпучивание материала), в касательной плоскости также положительны (распираниематериала). Интерференционная картинанормальных перемещений при таком нагружении представляет собой наборконцентрических окружностей с центром в точке вдавливания. После записи второй голограммы при восстановлении интерференционной картины наблюдают систему полос обобщенных деформационных перемещений от перераспределения остаточных напряжений, претерпевших искажение определенногохарактера на границе локальной зоныдеформаций, По характеру искаженияопределяли знак обобщенных перемещений, а в силу их линейной связи с напряжениями и знак остаточных напряжений,Картина интерференционных полосв целом не теряет информативности вотношении величин остаточных напряжений. По ней можно определять уровни остаточных напряжений в любой точке вне зоны искажения полос, В то жевремя зона искажения в силу своейлокальности имеет малые размеры. Длясравнения на Фиг. 4 приведена интерферограмма перемещений при определении остаточных напряжений в том жесечении, но без определения знака.Различие в числе полос обобщенных деФормационных перемещений на фиг, 3 и4 вызвано не влиянием дополнительного точечного нагружения, а несколькоразной чувствительностью к остаточным напряжениям, определяемой в данном случае глубиной удаления частиматериала.Формула изобретения Способ определения остаточных напряжений в пластинах, заключающийся в том, что одну из поверхностей пластины освещают пучком когерентного излучения, записывают голограмму этой поверхности, удаляют часть материала пластины со стороны освещаемой поверхности, вновь записывают голограмму этой поверхности восстанавливают двухэкспозиционную интерференА ционную картину, по которой рассчитывают остаточное напряжение, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и информативностиза счет одновременного. определениявеличины и знака остаточных напряжений, после записи первой голограммыи удаления части материала пластинына освещенной поверхности создаютлокальную зону деформаций путем приложения точечнои нагрузки в областицеформационных перемещений, вызванных удалением части материала, а привосстановлении двухэкспозиционнойинтерференционной картины фиксируютхарактер искажений интерференционныхполос на границе этой зоны, по кото -рым определяют знак остаточных напряжений на окружающем эту зону участкеповерхности пластины.1543259 Составитель В.МасловТехред М,Дидык Редактор 10.СередаКорректор А.ОбручарЗаказ 394 Тираж 475 Подписное ВБИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101