Способ определения остаточных напряжений в объекте

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЪЕКТЕ, заключающийся в том, что объект освещают монохроматическим пучком света и по изменению характеристик объекта определяют напряжения, отличаю;щ и и с я тем, что, с целью расшире-ния области его применения путем обеспечения возможности определения остаточных напряжений в анизотропных объектах, объект помещают в переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектрических потерь объекта от частоты поля в ненагруженном и нагруженном состояниях, находят разность полученных зависимостей, устанавливают частоту электрического поля, соответствующую максимуму значений разности полученных зависимостей, сканируют объект пучком света с длиной волны, соответствующей примесной фоточувствительности материала объекта, одновременно со сканированием измеряют тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве характеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь 6 ненагруженном и нагруженном состояниях.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0Ю (11) 4 (51 G 01 В 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Н АВТОРСИОМй/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3562610/25-28 (22) 05.03.83 (46) 30.01.85. Бюл. У 4 (72) В.П. Иигаль., О.В. Науменко, А.Л. Рвачев и О.Н. Чугай (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н.Е. Жуковского (53) 531.781.3(088.8) (56) 1. "Оптика и спектроскопия", 1974, т. 37, У 4, с. 761.

2. Костов И. Кристаллография.

И., "Иир", 1965, с. 295-296 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЪЕКТЕ, заключающийся в том, что объект освещают монохроматическим пучком света и по изменению характеристик объекта определяют напряжения, о т л и ч а ю:шийся тем, что, с целью расшире-. ния области его применения путем обеспечения возможности. определения оста точных напряжений в анизотропных .

1 объектах, объект помещают в переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектрических потерь объекта от частоты поля в ненагруженном и нагруженном состояниях, находят разность полученных .зависимостей, устанавливают частоту электрического поля, соответствующую максимуму значений разности полученных зависимостей, сканируют объект пучком света с длиной волны, соответствующей примесной фоточувствительности материала объекта, одновременно со сканированием измеряют Q

O тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве хагактеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь в ненагруженном и нагруженном .состояниях.

1 1

Изобретение относится к экспериментальным методам исследования внут ренних напряжений в кристаллах, деталях машин и элементах конструкций в

Известен способ определения внутренних напряжений в кристаллическом объекте, заключакицийся в том, что объект освещают пучком поляризованного света и по измерению изменений параметров отраженного от поверхнос:-, ти объекта пучка света определяют внутренние напряжения (1) .

Недостатком этого способа является трудность регистрации изменения параметров,, вызванная значительным влиянием на параметры отраженного поляризованного света состояния поверхности объекта.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

1 способ определения остаточных напряжений в объекте, заключающийся s том,-что объект освещает монохроматическим пучком света и по измене..нию характеристик объекта определяют напряжения j2) .

Однако известный способ не позволяет определять остаточные напряжения в анизотропных объектах из-за различия оптических характеристик аниэотропного материала в различных направлениях.

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности определения остаточных напряжений в анизотропных объектах.

Указанная цель достигается соглас но способу определения остаточных напряжений в объекте, заключающемуся в том, что объект освещают монохроматическим пучком света и по изменению характеристик объекта определяют напряжения, объект помещают в переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектрических потерь объекта от частоты ноля в ненагруженном и нагруженном состояниях, находят разность полученных зависимостей, устанавливают частоту электрического поля, соответствующую максимуму в значении разности полученных зависимостей, сканируют объект пучком света с длиной волны, соответствующей примесной фоточувствительности материала объекта, од137294 новременно со сканированием измеряют тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве характеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь в ненагруженном и нагруженном состояниях.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ, на фиг. 2 — зависимость разности тангенсов углов диэлектрических потерь от частоты," на фиг. 3— зависимость разности тангенсов углов

10 диэлектрических потерь от координаты сканирующего пучка света.

Устройство, реализующее предложенный способ, содержит источник 1 монохроматического света, приспособ15 ление 2 оптического сканирования объекта, измерительную ячейку 3 с объектом, мост 4 переменного тока и регистратор 5, 20

30 зависимости от координаты L сканирующего пучка света. Разность между танСпособ осуществляется следующим образом.

Объект, например, из твердого раствора сульфид цинка --селенид цинка помещают в измерительную ячейку 3, в которой действует переменное электрическое поле, регистрируют зависимость тангенса угла диэлектри-ческих потерь 43 объекта от частоты поля с помощью моста 4 переменного тока и регистратора 5 в ненагруженном и нагруженном, например одноосное сжатие, состояниях, находят. разность полученных зависимостей (фиг. 2), устанавливают в измерительной ячейке 3 частоту электрического поля х 7 кГц, соответствующую максимуму в значениях разности (<(56 -6 >ЗР ) полученных зависимостей, сканируют объект с помощью приспособления 2 пучком света из источника 1 с длиной волны, соответствующей примесной фоточувствительности материала объекта, одновременно со сканированием измеряют тангенс угла диэлектрических потерь объекта в ненагруженном и нагруженном состояниях, а в качестве характеристики объекта выбирают разность тангенсов углов диэлектрических потерь (фиг. 3) в ненагруженном (кривая I) и нагруженном (одноосное сжатие в кг/см ) (кривая 11) состояниях в

1137294 фие. 2 генсами углов диэлектрических потерь в ненагруженном (кривая !) и нагруженном (кривая Ii) состояниях пропорциональна изменению напряжений в данной точке объекта. По этой зависимости определяют остаточные напряжения в объекте.

Предлагаемый способ определения остаточных напряжений в объекте в отличие от прототипа обеспечивает определение остаточных напряжений в кристаллах, обладающих анизотропией свойств, определение остаточных напряжений в твердых телах непрозрачных в видимой области спектра, для чего требуется лишь изменить длину волны пу-ка света, тогда как в известном способе необходимо заменить целый ряд устройств (компенса1О тор, приемник излучения и т.д.

1137294

L, Atilt

Фис Э

Заказ 10509/28

Тирам 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4

Составитель Б.Евстратов

Редактор К.Волощук Техред A.Au. Корректор Г.Решетник