Способ измерения механических напряжений

 

Изобретение относится к измерительной технике и применяется для исследования напряженного состояния конструкций. Целью изобретения является упрощение измерений и расширение возможностей способа при сверхвысоких температурах При нагружении образца измеряют величину ЭДС, возникающей в образце, при этом ЭДС измеряют между точками образца с различными температурами, а механическое напряжение в образце определяют по формуле о г / ---v гДе ° механическое напряжение в образце; ti - температура в одной точке; t2 - температура в другой точке; Е - ЭДС между точками с температурой ti и t2, д - коэффициент пропорциональности 1 з. п ф-лы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733006/28 (22) 24.08,89 (46) 15.12.91, Бюл. ¹ 46 (71) Научно-производственное объединение им. А, С. Лавочкина (72) Г, А, Маркое, А. B. Герасимов, Н. M. Володин и А. Н. Соболев (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетел ьство СССР

¹930005,,кл,,G 01 8 7/24, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и применяется для исследования напряженного состояния конструкций.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленности и лабораториях при исследовании напряженного состояния конструкций.

Известен способ измерения напряжений (деформаций) с помощью тензорезисторов, изготовленных иэ тонкой фольги или тонкой проволоки, укрепленных на полимерных подложках. 1!вклеенные на исследуемую деталь тензорезисторы повторяют ее деформацию, изменяя при этом электрическое сопротивление. Относительное изменение электрического сопротивления пропорционально относительной деформации детали, знание которой позволяет вычислить величину механических напряжений детали.

„„SU „„1698633 А1

Целью изобретения является упрощение измерений и расширение возможностей способа при сверхвысоких температурах. При нагружении образца измеряют величину

ЭДС, возникаюгцей в образце, при этом

ЭДС измеряют между точками образца с различными температурами, а механическое напряжение в образце определяют по

Е формуле о — -, где о - механичеТ2 — 1 ское напряжение в образце; t1 — температура в одной точке; т2 — температура в другой точке; Š— ЭДС между точками с температурой t> и tz; д — коэФфициент пропорциональности. 1 з. и. ф-лы.

Способ определения напряжений с помощью тенэорезисторов наиболее удобный и дешевый из всех известных способов. Однако он связан с определенными материальными и трудовыми затратами, требует длительного времени для наклейки монтажа. Кроме того, существуют температурные ограничения. Так, максимальная температура, при которой могут работать тензорезисторы для статических измерений, не должна превышать

430 С.

Известен способ измерения механических напряжений, заключающийся в том, что образец нагружают и измеряют величину ЭДС, возникающей в образце.

Целью изобретения является упрощение измерений и расширение воэможно1ь90633

2. Способ по и. 1, о т г и ч à ю щи и с я .гем, что, с целью повышения точности измерений, ЭДС измеряют с помощью электродов, выполненных из того же материала. что и испытуемый образец.

Сос гавнтель с.Ll. елина

1ехред M.Мор:енга,i

Редактор А.Лажнина

Корректор А.Осауленко

Заказ 4384 1 и раж Подписное

ВНИИПИ Государсл венного коми1ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l13035 M",ñêâà, Ж-35. Раушская наб, 4/5

Производствсннn-издател ский комби а Патент", t Ужгород ул.Гагарина. 101 стей способа при сверхвысоких темп .ðàтурах.

Способ осуществляют следую цил образом.

Образец нагружают и измеряют величину ЭДС, возникающей в образце, при этом ЭДС измеряют между точками образца с различными тсмгературами, измеряют температуру в этих rочках, а механическое напряжение в образце определяют по формуле

Е

ВТТ2 115 1 где о- механическое напряжение в образце, кгlмм;

t1 — температура в одной точке образца, С

t2 -- температура в другой точке образца, OC

Š— ЭДС между точками с температурой

11 и t2, МКВ д — коэффициент пропорциональности зависящий от материала образца (мм . MxB/кГ С).

Пример. На стальной штанге длиной

5 м подвешен раскаленный груз, вес которого меняется и в данный момент неизвестен, Требуется определить механическое напряжение в штанге. В данно;л примере максимальная темпер тура будет в точке прикрепления раскаленного груза (1250ОС), минимальная — в точке подвеса штанги (150 С). Для измерения ЗДС можно испольэовать цифровой вольтметр Щ1516, электроды которого через стальные проволочки присоединя1отся к точкам г.рикрепления груза и подвеса штанги. Пусть коэффициент пропорциональности материала ш ганги определен и равен 3,6 10 мм МкВ/кГ С, При измерении ЭДС получили величину 95 кВ, Механические напряжения B штанге выЕ числяются по формуле (г = -- - —, при д(12 t1) д--3,6.10 мм MvB/êã С, гав==24 кг/ммг, Наиболее удобно применение способа для измерения напряжений в конструкция"., имеющих известное температурное поле. Ь этом случае достаточно измерить ЗДС ме..кду точками с наибольшей разностью

Ф температур и вычислить механическое напряжение по приведенной формуле, Наибольшую разность температур следует выбирать потому, что разрешающая спо5 собность предлагаемого способа увеличивается пропорциональнс этой разности.

С1тсюда можно сделать вывод о преимущественном применении способа в области высоких и сверхвысоких температур, где

10 практически не существует других методов измерения механических напряжений.

При измерении интересующей нас тензоЭДС на нее накладывается в общем случае термоЭДС. которую необходимо

15 определять и носить соответствующу1о поправку в результате измерений. Можно су;:. åñTàåHHo повысить точность измерений, если электроды измерительного прибора будут выполнены иэ того же материала, что

20 и испытуемый образец. В этом случае прибор будет измерять только полезную ЭДС, т.е. тензоЭДС. формула изобретения

1. Способ измерения механических на25 пряжен1лй, заключающийся в том, что образец нагружают и лзмеряют величину ЭДС, возникающей в образце, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения измерений и расширения возмо. " ности способа при ,0 сверхвысоких темп p„-..урах, ЗДС измеряют л1ежду точками образца с различными температурами, измеряют температуру в этих .гочках, а механическое напряжение в образце о и редел я ют по фо рм уг1 е

35 E д(Тг: 1) где ст — механическое напряжение;

t1 — температура в одной точке образца; тг -температура в другой точке обр, зца;

40 Š— ЭДС между точками с t1 и тг: д — коэффициент пропооциональности. зависящий от материала образца, мм .

М В/кГ