Способ измерения импульсных механических напряжений

 

Союз Советских

Соцмалистичесинх

Республик

О П И С А Н И Е (п)911304

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ау (22) Заявлено 18.09.80 (21) 2984923/25-28 (53)NL. Кл.

G 01 N 27/80 с присоединением заявки М—

Веударстеехый квмятвт

CCCP аа делам язе4ретехях я етхрытяя (28) Приоритет—

Опубликовано 07,03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания p7p382 (SЗ) УДК 620.179. .1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Цыбинога, Б. С. Бабалич и Б. С. Гриценко (7l ) Заявитель

Волгоградский инженерно-строительный институт (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ

НАП РЯЖЕНИЙ!

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения импульсных механических напряже- . ний в ферромагнитных телах, испытывающих удар, например, в стальной арматуре железобетонных конструкций при их однократном нагружении.

Известен способ контроля физико-механических характеристик ферромагнетиков, в том числе оценки их напряженно-деформированного состояния, основанный на измерении остаточной намагниченности и ферромагнитных материалов (1) .

Недостатком этого способа является влияние зазора между намагничивающим устрой. ством и иэделием, снижающее точность и достоверность контроля..

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения импульсных механических напряжений из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что на изделие наносят магнитные. метки, подвергают его динамическому нагружению синхронно с воздействием переменного магнитного поля и по интенсивности магнитных меток после снятия динамических нагру-. зок определяют искомый параметр (21.

Величину переменного магнитного поля выбирают в интервале 0,05 — 0,1 козрцитивной силы ферромагнитного материала и не меняют ее во время действия динамических нагрузок (2).

Недостатком известного способа является низкая точность за счет того, что не удается полностью устранить отрицательное влияние обратимых физических процессов, протекающих в остаточно намагниченных импульсом деформируемых ферромагнитных материалах. В частности, при высоких значениях т5 механических напряжении в них, что соответствует начальной стадии пассивного этапа удара, указанная величина напряженности является недостаточной для компенсации частичным размагничиванием возрастания интенсив20 ности меток за счет обратимых процессов вращения векторов спонтанной намагниченности и смещения доменных границ. В то же время напряженность поля, регламентирован911304

Составитель И. Ардашева

Техред M.Ðåéâåñ Корректор 10. Макаренко

Редактор Н. Лазаренко

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1110/29

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ная известным способом, оказывается черезмерной в конечной стадии пассивного этапа удара и вызывает частичное уменьшение интенсивности меток за счет их размагничивания сторонним полем н, тем самым, снижение точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений импульсных механических напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что >g частоту переменного магнитного поля выбирают в 10 раз выше частоты динамической нагрузки, а напряженность поля изменяют по экспоненте от величины 0,4 коэрцитивной силы ферромагнитного материала до нуля.

Способ осуществляют следующим образом.

На контролируемое изделие наносят магнитные метки. Изделие подвергают действию удара на пассивном этапе которого синхронно воздействуют переменным магнитным нолем, уменьшающимся по экспоненте от 0,4-коэрцитивной силы ферромагнитного материала до нуля, частоту которого выбирают в 10 раз выше частоты динамической нагрузки.

С начального момента пассивного этапа удара, когда напряжения велики и противодействуют началу обратимых процессов в ферромагнетике, но все же недостаточны для полного устранения этих интенсивно развивающихся процессов, необходима большая по величине напряженность переменного магнитного поля для снижения способности доменной структуры к обратимым процессам.

Это снижение происходит за счет переориентирования векторов спонтанной намагниченности доменов и движения границ между ними при действии переменного поля. В связи с затуханием обратимых процессов при уменьшении уровня механических напряжений в ферромагнетиках на заключительной стадии насснвного этапа удара должна уменьшаться и энергия, требуемая для устранения . этих процессов со стороны переменного магнитного поля, т.е. должно убывать значение напряженности поля. Напряженность должна обращаться в нуль при окончании пассивного Ю этапа удара. Этим исключается отрицательное влияние самого .переменного магнитного поля, 4 на конечную величину индукции магнитного поля меток. После окончания удара измеряется конечная интенсивность метки н по ней посредством соответствующих тарировочных зависимостей определяют контролируемые параметры.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение. точности измерения амплитуды напряжения ударного импульса. Благодаря этому, оказывается возможным более достоверно оценивать реальный уровень напряженно-деформированного состояния стальной арматуры железобетонных конструкций, работающих на удар, что позволяет более обоснованно проектировать железобетонные конструкции с заданным уровнем надежности и создать оптимальное, с точки зрения обеспечения. эксплуатационной долговечности, условие работы инженерных сооружений нри их однократном динамическом нагружении.

Формула изобретения

Способ измерения импульсных механических напряжений изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что на изделие наносят магнитные метки, подвергают его динамическому нагружению синхронно с воздействием переменного магнитного поля и по интенсивности магнитных меток после снятия динамических нагрузок определяют искомый параметр, о т л ичающийся тем,что,сцельюповышения точности измерения, частоту переменного магнитного поля выбирают в 10 раз выше частоты динамической нагрузки, а напряженность поля изменяют по экспонентеот величины 0,4 коэрцитивной силы ферромагнитного материала до куля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделия. Справочник под ред. В. В. Клюева; М., "Машиностроение", 1976, кн. 2, с. 85-86.

2. Авторское свидетельство СССР No767574 кл. G 01 N 1/12, 1978 (прототип).