Способ определения нагруженности конструкции при вибрационном нагружении

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерений нагруженности конструкции . Намагничивают локально элемейты конструкции и иемеряют величину остаточного магнитного поля над намаг- . ниченными участками. Нагружают koHc t- рукцию, увеличивая амплитуду вибрационной нагрузки до заданного значения . Выдерживают конструкцию при этой нагрузке, а затем снижают амплитуду нагрузки до нуля и повторно измеряют величину остаточного магнитного поля. Определение нагруженности конструкции в месте контроля по величине разности значений остаточного магнитного поля до и после вибрационного нагружения позволяет отстроиться от влияния структурного состояния материала конструкции на результаты измерений. В случае создания намагниченных участков с аксиально-симметричным распределением остаточного магнитного поля величину этого поля измеряют над центром намагниченного участка. Приводится условие, из которого определяют время вьщержки конструкции при заданной нагрузке. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. I О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 Ь 1/12

ГОСУДАРСТ6ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776390/24-10 (22) 27.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. Р 17 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) В.Н.Большаков, М.И.Горбацевич, В.Г,Горбаш, Т.В.Оленович и А.П.Реутский (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 641287, кл. С 01 L 1/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 255820, кл. G,01 L t/12, 1968. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЖЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ВИБРАЦИОННОМ НАГРУЖЕНИИ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерений нагруженности конструкции. Намагничивают локально элемейты конструкции и иэмеряют величину остаточного магнитного поля над намагÄÄSUÄÄ 1229609 А 1

---., ниченными участками. Нагружают конструкцию, увеличивая амплитуду вибрационной нагрузки до заданного значения. Выдерживают конструкцию при этой нагрузке, а затем снижают амплитуду нагрузки до нуля и повторно измеряют величину остаточного магнитного поля. Определение нагруженности конструкции в месте контроля по величине разности значений остаточного магнитного поля до и после вибрационного нагружения позволяет отстроиться от влияния структурного состояния материала конструкции на результаты измерений. В случае создания намагниченных участков с аксиально-симметричным распределением остаточного магнитного поля величину этого поля измеряют над центром намагниченного участка. Приводится условие, из которого определяют время выдержки конструкции при заданной нагрузке.. 2 з . и. ф-лы, 1 ил.

1229б09

t5

ЗО

5О

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения нагруженности элементов конструкций при вибрационных испытаниях.

Цель изобретения — повышение точности измерения нагруженности конструкции при вибрационном нагружейии.

На чертеже изображена экспериментально полученная зависимость измерения разности значений остаточного магнитного поля ЬН в относительных единицах от амплитуды напряжений 6

9 возникающих в образце при его цикли ческом нагружении.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В результате экспериментов уста- . новлено, что степень измерения остаточного поля, существующего над намагниченным участком, при воздействии .механических напряжений зависит от положения точки измерения остаточного магнитного поля, от топографии остаточного поля, от направления механических напряжений. В том случае, когда остаточное магнитное поле над намагниченным участком имеет аксиально-симметричное распределение (ось симметрии перпендикулярна поверхности контролируемого изделия), а измерение остаточного магнитного поля проводится над центральной частью намагниченного участка, т.е. в точке, лежащей на оси симметрии распределения остаточного поля, то результирующее изменение величины остаточного поля после приложения нагрузки, создающей напряжение в месте контроля, однозначно определяется величиной этих напряжений и не зависит от их направления.

Экспериментально установлено, что степень изменения величинь1 остаточного магнитного поля намагниченного участка при воздействии на контролируемый объект вибрационной нагрузки зависит от амплитуды напряжений в месте контроля, а также от числа циклов нагружения. Для стабилизации значения остаточного магнитного поля при заданной амплитуде напряжений необходимо провести до 10 циклов нагружения. Следовательно, при частоте

f вибрационной нагрузки время С, необходимое для стабилизации величины остаточного магнитного поля при заданной амплитуде .напряжений, должно

Ъ составлять

Постепенное увеличение вибрационной нагрузки до заданного значения при данных испытаниях и последующее ее постепенное уменьшение до нуля позволяет обеспечить пропорциональность величины результирующего изменения остаточного магнитного поля величине напряжений, действующих в месте контроля при заданном режиме испытаний. Это связано с тем, что даже кратковременное превышение нагрузки по сравнению с заданным значением будет приводить к необратимому изменению остаточного поля и, следовательно, к снижению точности определения нагруженности при заданном режиме вибрационного нагружения.

Определение нагруженности конструкции в месте контроля по величине разности значений остаточного магнитного поля до и после испытаний позволяет отстроится от влияния структурного состояния материала конструкции на результаты определения нагруженности:. Это связано с тем, что начальное (до испытаний) значение величины остаточного магнитного поля зависит от структурного состояния материала конструкции. Конечное (после испытаний) значение остаточного магнитного поля зависит как от величины напряжений, действующих в месте контроля при испытаниях, так и от структурного состояния материала конструкции. В то же время, как показывают эксперименты, величина разности значений остаточного магнитного поля до и после нагружения определяется величиной максимальных напряжений, действовавших в месте конт- роля при нагружении, и практически не зависит от структурного состояния материала конструкции.

Пример . Определение нагруженности (образца} при вибрационном нагружении.

Испытания проводят на плоских образцах из стали 10ХСНД. Вибрационное нагружение образцов осуществляют на стандартной испытательной машине.

Перед нагружением образца на его поверхности создается остаточно намагниченный участок с помощью приставно1229609

Формула изобретения

Составитель В.Родин

Техред И.Вонкало Корректор Т.Колб

Редактор Н.Яцола

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2444/41

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, ro электромагнита. Электромагнит

1 представляет собой катушку с сердечником, помещенную в ферромагнитный цилиндрический стакан. Намагничивание поверхности осуществляется путем пропускания тока по катушке электромагнита. Измерение величины остаточного магнитного поля осуществляется с помощью ферроэондового преобразователя, который располагается над центром намагниченного участка образца.

Режим испытания образцов — циклическое растяжение-сжатие с частотой

18 Гц. Амплитудные значения напряжений в месте контроля определяют расчетным путем по величине максимальной нагрузки.

Результаты измерений представлены ,на чертеже.

1.Способ определения нагруженности конструкции при вибрационном нагружении, заключающийся в локальном намагничивании элементовконструкции, нагружений конструкциии регистрации величины остаточногомагнитного поля ,над,намагниченными участками, о т л и— .ч аю щи йс я тем,что,с целью повышения точности, перед нагружениемизмеряют величину остаточного магнитного поля над намагниченными участками, .еличивают амплитуду вибрационной нагрузки до заданного значения, выдерживают конструкцию при этой нагрузке, а затем снижают амплитуду нагрузки до нуля и вновь измеряют величину остаточного магнитного поля, а о величине

1О нагруженности в элементах конструкции судят по величине разности значений остаточного поля до и после вибрационного нагружения.

2.Способ по и;1, о т л и ч а ю—

15 шийся тем, что создают намагниченные участки с аксиально-симметричным распределением остаточного магнитного поля и измеряют величину остаточного магнитного поля над центZO ром намагниченного участка.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что время выдержки конструкции при заданной нагрузке определяют иэ условия

10 )

К э где - время выдержки конструкции при заданной нагрузке; — частота вибрационной нагрузки.