Способ измерения импульсных механических напряжений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес убл

<>767574 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлемо 240378 (21) 2594566/18-10 с присоединением заявки Но (51)M. Кл З

G 0l 4, 1/12

Государственный комитет

СССР яо яеяам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 531, 781 (088, 8) Опубликовано 3009.80, Бюллетень и 36

Дата опубликования описания 3009,80 (72) Авторы изобретения

В.Г, Цыбинога, В.С. Вабалич и Б. С. Гриценко. (71) Заявитель

Волгоградский . инженерно-строительный институт (5 4) С ПОСОВ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ 14ЕХАНИЧЕ

НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к магнитным методам измерения импульсных механических напряжений в линейных ферромагнетиках, испытывающих удар, например в стальной арматуре железобетонных свай .

Известный способ измерения ме ханических напряжений в линейных ферромагиетиках, заключенных в массивные оптически непрозрачные диаили парамагнитные оболочки, например, в стальной арматуре железобетонных конструкций, в основе которых лежит использование магнитоупругого эффекта, не обеспечивает требуемой еточности измерения (1), Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения импульсных механических напряжений, заключающийся в нанесении магнитных меток на ферромагнетик: путем локального намагничивания и регистрации конечной индукции магнитного поля этих меток при действии импульса силы j2), К недостаткам способа относится .низкая точность измерения, Цель изобретения заключается в повышении точности измерения.

Указанная цель достигается тем, .что на магнитные метки воздействуют переменным магнитным полем напря-женностью, равной 0,05-0,1 коэр-. цитивной:силы фарромагнетика, при чем моменты возникновения и прекращения действия переменного магнит ного поля синхронизируют соответственно с началом и окончанием действия имйульса силы.

Сущность способа измерения им- . пульсных механических напряжений поясняется чертежом.

На ферромагнетик, например на стальную арматуру железобетонной сваи, наносят магнитные метки путем

20 локального намагничивания ферромагнетика внаиним кратковременно действующим постоянным магнитным пэлем. С помощью ферррэонда измеряют начальную индукцию 3„„ магнитно25 го поля меток. УчастокАЬ графика

Вм (4) соответствует состоянию магнйтных меток перед импульсом силы, действующей на ферромагнетик, В момент времени t „ïî железобетонной

Зр свае наносят удар и с этого момента

767574

Йачинается активный этап удара, характеризуемый возникновением импульсного механического напряжения в ферромагнетике.

В течение активного этапа удара продолжительностью Ио происходит возрастание импульсного механического напряжения от нуля до амплитудного значения, при этом индукция магнитного поля меток уменьшается соответственно от начальной до минимальной, что иллюстрируется участком БВ графика 3 (t) . В момент временило„ оканчйвается активный этап удара, при этом импульсное механическое напряжение в ферромагнетике достигает амплитудного зна- чения bs,, а индукция В,ц магнитного поля меток минимальна.

После окончания активного этапа удара в момент времени t,,„ -- t. „ начинается пассивный этап удара длительностью д1, в течение которого импульсное механическое напряжение уменьшается, а индукция магнитного поля меток увеличивается за счет проявления процессов обратимого смещения границ и обратимого вращения векторов намагниченности доменов ферромагнетика, В момент времени 1п„ происходит окончание пассивного этапа удара,при этом импульсное механическое напряжение становится равным нулю, а конечная индукция магнитного поля меток ранна В„,„. Участок ВГ графика

В (4) соответствует изменению индукции магнитного поля меток íà пассивном этапе удара, а участок Гц состоянию магнитных меток после завершения процесса удара. Очевидно, что Э„„) Ъ„, поэтому значения амплитудй напряжения ударного импульса, измеряете по известному способу по конечной индукции магнитного поля меток, являются заниженными по сравнению с фактическими, Для обеспечения стабильного на пассивном этапе удара значения ин= дукции магнитного поля меток, равного В, и тем самым повышения точности измерения амплитуды напряжения ударного импульса по конечной индук ции магнитного поля меток на магнитные метки в течение пассивного этапа удара с момента 4 по момент действуют переменным магнитным полем. Напряженность этого поля должна быть такова, чтобы оно не могло размагничивать ферромагнетики с высоким уровнем напряженно-деформированного состояния, т.е. Уменьшать индукцию магнитного поля меток в начальной стадии пассивного этапа, удара, но частично размагничивало ферромагнетики с низким уровнем напряженно-деформированного состояния в конечной стадии пассивного этапа удара и тем самим компенсировало рост индукции магнитного поля меток за счет обратимых процессов смещения и вращения при спаде механического напряжения в ферромагнетике. Установлено, что величина напряженности переменного магнитного поля должна составлять 0,05-0,1 коэрцитивной силы ферромагиетиков. Состояние

2Q магнитных меток иа пассивном этапе удара при действии переменного магнитного поля и после завершения процесса удара описывается соответственно участкам SE mDK графикаЪф).

2S ю

Формула изобретения

Способ измерения импулъсных механических напряжений, заключающийся в нанесении магнитных меток на ферромагнетик путем локального намагничивания и регистрации конечной индукции магнитного поля этих меток при действии импульса силы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем на магнитные метки воздействуют переменным магнитным полем напряженностью равной

0,05-0,1 коэрцитивной силы ферромагнетика, причем моменты возникновения и прекращения действия переменного магнитного поля синхронизируют соответственно с началом и окончанием действия импульса силы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 381925, кл.G 01L 1/12,14.03,64.

2. Авторское свидетельство СССР

В 255820, кл. G O l L 1 p1 2 а

05 . 04 . 52 (прототип) .

767574 фила, 8

Составитель А. Новиков

Редактор Т. Рыбалов Техред С.Веца Корректор Ю. Макаренко

Ъ ° юю и в ю ю е

Заказ 7182/37 Тираж 1019 Подлисное

ВНИИПИ Росударствеиного коьвтета СССР по делам изобретений и открытий

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

ЮЮЮ ЮМю

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4