Способ измерения механических напряжений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБ РЕТ ЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

36484I

CoI08 Советских

Ссттиалистическик

Республик

Завиоимое от авт. свидетельства №

Заявлено . 31.XII.1970 (№ 161.3941/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. G Olb 17/04

Котеитет по делам иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 28.XI119?2. Бюллетень № 5 за 1973

Дата опубликования описания 27.II.1973

УДК 53.082.4 (088.8) Авторы изобретения

Г. Д. Колдасов и Б. С. Петровский

Ленинградский институт авиационного приборостроения

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам измерения механических напряжений в твердых телах.

Известны способы измерения механических напряжений в твердых телах из ферромагнитного материала путем возбуждения в них ультразвуковых колебаний и измерения амплитуты электрического сигнала бесконтактного индуктивного магнитоупругого эффекта в контролируемом объекте.

Однако при использовании таких способов, во-аервых, не удается получить высокую точность измерения, а, во-вторых, они не обеспечивают измерения динамических механических напряжений от воздействия ультр азвуковых волн на контролируемый объект.

С целью устранения указанных недостатков предложен способ, по которому контролируемый объект подвергают локальному воздействию чередующихся разнополярных .импульсов внешнего магнитного поля с амплитудами, обеспечивающими получение нулевого электрического сигнала, затем подвергают объект одновременному воздействию ультразвуковой волны, вызывающей контролируемые механические напряжения, и внешнего намагничивающего импульса, длительность которого выбирают меньше длительности действия ультразвуковой волны, после чего возбуждают в контролируемом объекте ультразвуковые колебания и измеряют амплитуду электрического сигнала, по величине которой определяют механ ичеокие напряжения. Кроме того, длину локальной зоны, в которой определяют механи5 ческие напряжения, выбирают меньше половины длины ультразвуковой волны, вызвавшей эти напряжения.

На фиг. 1, 2, 3 представлены эпюры импульсов и волн, действующих на контролируемый

10 объект, а также их временные соотношения.

При этом введены следующие обозначения: (фиг. 1) — чередующиеся разнополярные импульсы внешнего магнитного поля, действую15 щие в интервале времени t = 1 —:4; τ— действующие в интервале времени 5 — б внешние намагничивающие импульсы. На фиг. 2 интервалами 7 —: 9 обозначена длительность ультразвуковой волны, вызывающей контролируемые

20 механические напряжения. Причем интервал

7 — 8 — это длительность полуволны растяжения, а 8 — 9 — полуволна сжатия.

Считываемые импульсы ультразвуковых колебаний имеют интервал 10 — 11. Амплитуда

25 считыв аемого сиги ал а — Ug.

Процесс измерения механических напряжений по описываемому способу заключается в следующем.

Производят установку исходного магнитного

30 состояния ферромагнитного материала им364, 841

Предмет изобретения

Фиг. У

Ф ia.g

Составитель А. Босой

Текред А. Камышникова

Корректоры: А. Дзесова и Т. Гревцова

Редактор Е. Братчикова

Заказ 272/10 Изд. № 81 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пульсами П„„соблюдая следующие требования: а) чтобы под действием измеряемой ультразвуковой волны и импульса П„ферромагнитный материал переходил из исходного состояния в состояние, соответствующее максимальной чувствительности к механическим воздействиям; б) чтобы сигнал, считываемый с помощью ультразвуковой волны, когда материал находится в исходном состоянии, был равен нулю (первые требования удовлетворяются использованием разнополярных импульсов, второе— материала в размагниченном состоянии).

Возбуждают в материале (объекте) одиночную ультразвуковую волну и в момент ее прихода в намагничивающую зону подают импульс П„. Это вызывает необратимое намагничивание материала. Затем возбуждают в.контролируемом объекте считывающие ультразвуковые колебания и измеряют амплитуду Уа.

Далее, используя результаты проведенной одним из известных способов предварительной тарировки, по величине полученного сигнала определяют механические напряжения.

1. Способ измерения механических напряжений в твердых телах из ферромагнитного материала путем возбуждения в них ультразвуковых колебаний и измерения амплитуды электрического сигнала бесконтактного индуктивного датчика магнитоупругого эффекта в

5 контролируемом объекте, отличающийся тем, что, с целью измерения динамических механических напряжений от воздействия ультразвуковых волн, контролируемый объект подвергают локальному воздействию чередующихся

10 разнополярных импульсов внешнего магнитного поля с амплитудами, обеспечивающими получение нулевого электрического сигнала, затем подвергают объект одновременному воздействию ультразвуковой волны, вызывающей

15 контролируемые механические напряжения, и внешнего нама1 ничивающего импульса, длительность которого выбирают меньше длительности действия ультразвуковой волны, после чего возбуждают в контролируемом объекте

20 ультразвуковые колебания и измеряют амплитуду электрического сигнала, по величине которой определяют механические напряжения.

2. Способ по и. 1, отличаюи1ийся тем, что, с

25 целью повышения точности измерений, длину локальной зоны, в которой определяют механические напряжения, выбирают меньше половины длины ультразвуковой волны, вызвавшей эти напряжения.