Поляризационно-оптический способ определения напряжений в изделии

 

onèñÀíèè

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсинк

Соцналнстичесник

Реслублин

<а911149 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 23.01.80 (21 ) 2872836/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.03. 82. Бюллетень М 9 (5l)M. Кд.

G 01 В 11/18

3Ъоудвретеапаб квинтет

СССР ао делам изебретеиий н открытка (53) УДК 531.781..2(088.8) Дата опубликования описания 07.03.82 (72) Авторы изобретения

N. Н. Дверес, Б. Н. Евстратов и А. B Фо (7I) Заявитель

Государственный научно-исследовательски машиностроения им. акад. А. А. Благон (54. ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к исследованиям напряжений в изделиях поляриэационно-оптическим методом.

Известен способ определения напряжений в изделии, заключающийся в том, что на поверхность изделия .наносят 5 покрытие из оптически чувствительного материала, изделие разрезают на элементы и по картине полос в покрытии определяют остаточные напряжения (1) .

Недостатком этого способа является необходимость разрезки изделия на элементы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является поляlj ризационно-оптический способ определения напряжений в изделии, заключающийся в том, что изготавливают элементы модели иэделия из оптически

20 чувствительного материала, в элементах "замораживают" перемещения, компоненты которых есть производныЕ по координатам от термоупругого потенциала перемещений, соединяют элементы, "раэмораживают" модель и определяют напряжения (2)

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет определять напряжения от произвольных остаточных деформаций, за исключением температурных деформаций.

Цель изобретения — обеспечение определения напряжений, вызванных произвольными остаточными. деформациями.

Цель изобретения достигается тем, что в элементах модели создают перемещения, соответствующие расчетным перемещениям в бесконтактном объеме материала, а поверхность модели нагружают давлением, равным реакции этого объема материала.

Сущность способа заключается в том, что напряжения от произвольных остаточных деформаций определяют на модели изделия, склеенной из элементов, которые изготавливают из оптически чувствительного материала, в

9. 4 тям разъединяемых элементов расчетом определяют свободные перемещения от действия заданных остаточных деформаций. Из оптически чувствительного материала изготавливают элементы с размерами, соответствующими деформированному состоянию свободных элементов от действия заданных остаточных деформаций. Затем путем приложения нагрузок или смещением поверхностей в элементах соз". дают и "замораживают". указанные выше перемещения U„-, определяемые в модели иэделия при погружении ее в бесконечную среду. Из "заморожен11 ных элементов посредством склейки собирают модель. Поверхности модели нагружают давлением, равным реакции бесконечного объема материала. Затем модель "размораживают" и обычными приемами поляризационно-оптического метода определяют напряжения.

Предлагаемый способ, .в отличие от известных, позволяет определять нап t ряжения, вызванные остаточными пластическими Деформациями, без разрушения изделия. формула изобретения

Поляризационно-оптический способ определения напряжений в изделии, заключающийся в том, что изготавливают элементы модели изделия из оптичес--. ки чувствительного материала, в элементах "замораживают" перемещения, соединяют. элементы, "размораживают" модель и определяют напряжения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения определения напря жений, вызванных произвольными остаточными деформациями, в элементах модели создают перемещения, соответствующие расчетным перемещениям в бесконечном объеме материала, а поверхность модели нагружают давлением, равным реакции этого объема материала.

Источники информации, йринятыа во внимание при экспертизе .1.Александров А.Я.,Ахметзянов M.Х.

Поляризационно-оптические методы механики деформируемоге тела . M., "Наука", 1973, с. 404-477.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2730939/25-28, кл. G 0) В ll/18, 1979 (прототип).

Тираж 6)4 Подписное

3 9) 114 котором "эамораживают" перемещения.

Элементы изготавливают с размерами, соответствующими деформированному состоянию свободных элементов от действия заданных остаточных деформа5 ций. Форму и разяеры элементов выбирают с приращением размеров от действия остаточных дефсрмаций, т. е. они отливаются от формы и размеров элементов в ненагруженном (недеформированном) состоянии на величину свободных перемещений элементов от заданных остаточных деформаций. При деформировании таких несовместных элементов для совмещения их в сплош ную модель к ней можно приложить лю" бую самоуравиовешенную поверхностную нагрузку, так как после склейки модели и ее "размораживания" действие этой нагрузки снимается ("раэмораживается"). Поэтому создают в элементах перемещения, определяемые йзвестным частным решением задач, например, перемещения U<, получаемые для бесконечной среды с полостью, занятой моделью изделия с заданными остаточными деформациями. При этом действие бесконечной среды на модель изделия воспроизводится в виде реакции р,, определяемой по перемещениям поверхности модели с помощью зависимостей

Коши для деформаций и закона Гука.

Такие перемещения получаются для заданных остаточных деформаций е11 по теореме взаимности Иайзеля, в виде

35 о, . ) 6du

rge h — тензор Грина для напряжений

1 в бесконечном пространстве; <0

Ч - объем, занимаемый телом; х (i,),k=l 2,3) - декартовы ко-opnHHaTVi

- расстояние между рассмат- 45 риваемой точкой и точкой интегрирования.

Определение напряжений, вызванных остаточными деформациями, проводят следующим образом. 50

Заданное поле остаточных деформаций в изделии с учетом коэффициента подобия между изделием и моделью пересчитывают на деформации модели. Сечениями-стыками модель раз- 55 деляют на элементи. По поверхносВНИИПИ Заказ )099/22 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4