Способ определения распределения остаточных напряжений по сечению образца

 

Изобретение относится к способам определения остаточных напряжений. Целью изобретения является повышение точности определения распределения остаточных напряжений по сечению образца . Для этого измеряют остаточные напряжения на поверхности образца, после чего послойно снимают материал образца, измеряя деформацию образца после снятия каждого слоя, и рассчитывают напряжения по измеренным деформациям образца, используя в качестве начального усдовия результаты измерения поверхностных остаточных напряжений, что при соблюдении условия равновесия эпюры остаточных напряжений в образце обеспечивает уточнение их величины во внутренних слоях. 2 ил. i (Л С со ел N5

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 0 01 В 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3959713/25-28 (22) 30.09.85 (46) 07.03.87. Бюл. Р 9 (71) Краматорский индустриальный институт и Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) Л. М. Белкин, И. Б. Волков, M. Я. Белкин и A. Г. Состин (53) 531.781.2(088,8) (56) Биргер И. А. Остаточные напряжения. — И.: Машгиз, 1963, с.. 60-65, 156-174.

Цукерман В. Я. Белкин М. Я. К определению остаточных напряжений методом Закса. — Заводская лаборатория, 1976, т. 42, 5 5, с. 604-606. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПО СЕЧЕНИЮ ОБРАЗЦА (57) Изобретение относится к способам определения остаточных напряжений.

Целью изобретения является повышение точности определения распределения остаточных напряжений по сечению образца. Для этого измеряют остаточные напряжения на поверхности образца, после чего послойио снимают материал образца, измеряя деформацию образца после снятия каждого слоя, и рассчитывают напряжения по измеренным деформациям образца, используя в качестве начального условия результаты измерения поверхностных остаточных напряжений, что при соблюдении условия равновесия эпюры остаточных напряжений в образце обеспечивает уточнение их величины во внутренних слоях. 2 пл.

1215205 йх (1) аЪ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения остаточных напряжений.

Цель изобретения — повьппение точности определения распределения остаточных напряжений по сечению образца, преимущественно в случае больших градиентов остаточных напряжений в приповерхностных слоях, например, в листовых деталях малой толщины с пластически деформированными поверхностями за счет учета измеряемой величины напряжений на поверхности образца.

На фиг. 1 показано распределение остаточных напряжений по сечению плоского стального образца толщиной

10 мм, подвергавшегося поверхностному пластическому деформированию, полученное при реализации способа; на фиг. 2 — распределение остаточных напряжений в том же образце без учета величины поверхностных напряжений, Способ осуществляют следующим образом.

Измеряют остаточные напряжения с

I на поверхности образца, используя средства измерения с малой базой (магнитоупругим или рентгеновским методом). Устанавливают на поверхность образца средства измерения деформаций (тензорезисторы). Производят на металлорежущем станке или путем травления послойное снятие металла образца в узкой канавке до середины образца, измеряя тензореэисторэми деформацию Я; образца после снятия каждого i-ro слоя, при этом толщина снимаемого слоя составляет 5— ,l0X толщины образца, Рассчитывают напряжения по измеренным деформациям на основании зависимости и Г(Ъ, х)

Eb

4b-х х

4Ъ + 2(-бх

Ть Т4ь-() о где х — координата, отсчитываемая от поверхности;

Š— модуль упругости материала образца; (— переменная интегрирования, с аппроксимацией результатов измерений деформаций Г, функцией

Я(х) = f (х,, à, a.. a,...,a )= х-а а„

19 2 х

a(+a х+а х R((2) где а,, а,, а, а — параметры аппроксимации> используя результат измерения поверхностных напряжений в качестве начального условия В функциях fI, и

Т следующим образом.

Eb ЙЪ db a +go а прих=03= — — —; — = я

4 dx dx a откуда получают начальное условие для параметров аппроксимации а + ао а2 4 Я> (3) а2 ЪЕ (Параметры а а,<а определяют с учетом зависимости (3) известным методом аппроксимаций, например методом наименьших квадратов,на основаниирезультатов измерения деформаций f;, помере углубления канавки. Подставляя зависимость (2) в зависимость (1), определяют распределение остаточных напряжений по толщине образца.

Формула изобретения

Способ определения распределения

40 остаточных напряжений по сечению образца, заключающийся в том, что послойно удаляют материал образца, измеряют деформацию образца после снятия каждого слоя и по полученным дан45 ным определяют распределение остаточных напряжений по сечению, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, перед снятием первого слоя измеряют напряжения на

5р поверхности образца и учитывают их величину при определении распределения напряжений по сечению образца.

1295205

500

-50

Составитель В. Мелузова

Редактор М. Бланар Техред A.Êðàâ÷óê Кррректор 0. Луговая

Заказ 608/46

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Hfk

Д аао

dt

Ийа

ФОО

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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