Способ измерения деформации при изгибе

 

!

В.И. Добровольский и В.В Пряхин

l г, 1

l

Ижевский механический инс-гятут (72} Авторы изобретения (7E) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ИЗГИБЕ

Изобретение относится к. измерительной технике, а именно к спосо-. бам измерения деформации твердых тел.

Известен способ определения де-. формации при изгибе, заключающийся в том, что на поверхность исследуемого образца устанавливают измеритель деформации, прикладывают к образцу изгибающий момент и по показаниям измерителя леформации судят о величине деформации (1 ).

Недостатком способа является его низкая точность, связанная с тем, что измерение деформации ведется по поверхности и деформация изгиба, регистрируемая, по указаниям измерителя деформации, соответствует, только деформации поверхностного слоя.

Наиболее близким к изобретению по-технической сущности и достигае"

20 мому результату является способ измерения деформации, заключающийся в том, что на исследуемый образец устанавливают измеритель деФормации, выполненный в виде двух хомутов для зажима образца, двух датчиков деформации, двух тяг в виде упругих пластин, плоскости наименьшей жесткости которых параллельны, а плоскости наибольшей жесткости совпадают, одни концы которых жестко связаны с одним из хомутов, а вторые установлены с возможностью скольжения. на втором хомуте, прикладывают к образцу изгибающий момент и по среднему значению,показаний датчиков деформации судят о величине деформации (2).

Недостатками данного способа являются сравнительно низкие точность и надежность измерений при энакопеременной нагрузке, связанные с тем, что установка хомутов по верхним наиболее нагруженным слоям образца вызывает появление паразитного очага зарождения усталостной трещины зэ счет поверхностного деформирования

3 9

1образца хомутами. Кроме того, зависимость истинной деформации от изгиба носит нелинейный характер, а также имеется трение тяг о хомут, в котором они установлены с воэможностью скольжения.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения деформации при знакопеременной нагрузке.

Укаэанная цель достигается тем, что измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца, находящемся посередине высоты попереч.ного сечения образца, прикладывают знакопеременный изгибающий момент, определяют местоположение нейтрального слоя с использованием того же измерителя деформации и производят перестановку последнего на нейтральный слой, величина смещения которого по отношению к среднему сл ю образца определяется по формуле

С г -ГЫ

М

t6 l Гд где Д - величина смещения нейтрального слоя образца. относительно среднего слоя; — база. измерителя деформации;

à — .прогиб наружного слоя образ1 ца при приложении изгибаю-. щего. момента одного знака;

f — прогиб наружного слоя об2. разца при приложении изгибающего момента противоположного знака.

Ка чертеже показана схема измерения.деформации и устройство для осуществления способа измерения деформации при изгибе.

Устройство для осуществления способа измерения деформации пре изгибе содержит Il-образную рамку, выполненную в виде корпуса 1 и двух стоек.

2 и 3 с упругими шарнирами 4 и 5, опоры 6 и 7 и индикатор 8 часового типа. Устройство с помощью опор 6 и

7 устанавливается на образец 9.

Способ определения деформации при изгибе осуществляется следующим образом.

Если поперечное сечение испытываемого образца симметричное, а материал образца одинаково сопротив ляется растяжению и сжатию, то измеритель деформации сразу устанавливают .на нейтральном слое образца 9, 1129

30 лу (1) .

j5 После этого переставляют измеритель деформации на полученную ве45

5О

5

1О !

5 совпадающем, в данном случае, со средним слоем (находящемся на половине высоты поперечного сечения образца 9). Если же указанные выше условия для материала и образца 9 не выполнимы, то измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца 9, прикладывают изгибающий момент, в результате действия кото рого образец 9 прогнется, например выпуклостью вверх (по чертежу) . B этом случае нейтральный слой изогнется по дуге окружности радиусом R, средний слой (с установленным измерителем деформации) - дуге окружности радиусом R-h, а индикатор 8 покажет величину прогиба Г . Радиус среднего слоя равен е (R-д) =,=- (2)

014

При приложении момента противоположного знака нейтральный слой изогнется по .дуге .окружности радиусом Р. выпуклостью вниз, средний слой - по дуге окружности радиусом (Г+Ь), а индикатор 8 покажет прогиб

f . Радиус среднего слоя в этом случае равен (+Д). = — =(3)

8Гг

Совместное решение уравнений (Z) и (3) позволяет получить формуличину Д„ отсчитывая ее от среднего слоя, вновь нагружают образец

9 изгибающим моментом и снимают показания индикатора 8, по которым судят о величине деформации.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность и надежность измерения деформации при энакопеременной нагрузке за счет установки измерителя деформации на нейтральный слой образца..

Формула изобретения

Способ измерения деформации при изгибе, заключающийся в том, что на исследуемый образец устанавливают из меритель деформации, прикладывают к образцу изгибающий момент и по показаниям измерителя деформации судят о величине деформации, о т л и911129

8HNHr1H Заказ 1095/21 Тираж 614 Подписное

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

5 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения деформации при знакопеременной нагрузке, измеритель деформации устанавливают на среднем слое образца, находящемся посередине высоты поперечного сечения образца, прикладывают знакопеременный изгибающий момент, определяют местоположение нейтрального слоя с использованием того же измерителя деформации и производят перестановку последнего на нейтральный слой, величина смещения которого по отношению к среднему слою образца определяется по формуле

e (4 1а.) = Тб-҄— Т,— где Ь вЂ” величина смещения нейтрального слоя образца относительно среднего слоя; база измерителя деформации, прогиб наружного слоя образца при приложении изгибающего момента одного зна. ка; прогиб наружного слоя образца при приложении изги-: бающего момента противоположного знака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Черняк Н.И., Гаврилов Д.А.

Сопротивление деформированных материалов при повторном статическом нагружении. К., "Наукова думка"", 1911> с. 88. Ф.

2. Авторское свидетельство СССР ю по заявке У 2701092/25-28, кл . G 01 8 5/30, 1978 (прототип) .