Деформация остаточная метод определения

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИИ И ДЕФОРМАЦИИ [c.269]

Существуют различные экспериментальные и расчетные методы определения ОСН и деформаций. Комплексное исследование ОСН расчетными и экспериментальными методами, сопоставление соответствующих данных позволяют судить о достоверности получаемых значений и характере распределения остаточных напряжений (ОН) в сварном соединении. Кроме того, появляется возможность оценить корректность и приемлемость принятых в расчетах допущений. В связи с этим в данном разделе рассматриваются основные расчетные и экспериментальные методы определения ОСН и выявляются преимущества и недостатки, присущие каждой группе методов. [c.269]

Существующие методы определения остаточных напряжений обычно разделяют на механические и физические. Механические методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла при его освобождении от остаточных напряжений путем разгрузки. Измеряя деформации, возникающие при разгрузке, можно вычислить остаточные напряжения по формулам теории упругости. В зависимости от расположения измеряемых баз механическими методами можно определить одно-, двух- и трехосные остаточные напряжения [17]. [c.423]

Существует метод определения остаточной деформации труб паропроводов в рабочем состоянии без снятия изоляции. [c.225]

Повышение усталостной прочности связано с созданием в поверхностных слоях благоприятных остаточных внутренних напряжений. Принято различать три рода остаточных напряжений 1-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах детали или участка ее поверхности 2-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах отдельного зерна, и 3-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах кристаллической решетки. Усталостная прочность зависит от напряжений 1-го рода, именно их создает поверхностная пластическая обработка. Остаточные напряжения порождаются и термической обработкой и обработкой резанием. Однако получение остаточных напряжений не является целью указанных методов, они являются неизбежным, но побочным и часто нежелательным результатом воздействия нагрева и охлаждения при термической обработке, сил пластической деформации и нагрева при резании. При поверхностном пластическом деформировании в поверхностном слое формируются остаточные напряжения определенной величины и определенного знака. Обычно поверхностные слои деталей в работе испытывают напряжения растяжения. [c.95]

Перспективен метод бесконтактного неразрушающего исследования деформаций детали для определения остаточных напряжений методом голографической интерферометрии. Он пригоден для исследования деталей простой и сложной формы, позволяя обнаруживать области повышенной концентрации остаточных напряжений. [c.112]

Непрерывно совершенствуются расчетные методы определения остаточных деформаций конструкций при сварке, основанные на рабочих гипотезах, принимаемых в большинстве случаев в сопротивлении материалов. В частности, в МВТУ делаются попытки получения более точных [c.140]

Впервые количественное измерение внутренних напряжений было сделано русским артиллерийским инженером Н. В. Калакуцким, который в 1887 г. опубликовал монографию Исследование внутренних напряжений в чугуне. и стали . Он разработал метод определения остаточных напряжений в орудийных стволах. Разрезая диски на ряд концентрических колец, Н. В. Калакуцкий определял при помощи прибора собственной конструкции деформации диаметра колец, возникающие после их разрезки. Затем по эТим деформациям он подсчитывал остаточные напряжения. Сначала Н. В. Калакуцкий сразу разрезал диск на несколько колец, затем стал постепенно отрезать по одному кольцу и дополнительно измерять диаметр остающегося диска. При этом отдельные концентрические кольца разрывались в двух-трех местах, что бесспорно доказывало наличие в них внутренних (остаточных) напряжений. [c.76]

Из экспериментальных методов определения остаточных напряжений наибольшее распространение нашли механический и рентгеновский. Первый метод основан на определении деформаций, возникающих в связи с нарушением условий равновесия при разрезке тела на части. Не исключено, что сам факт разрезки создает новые остаточные напряжения. Рентгеновским методом можно определить остаточные напряжения только на поверхности. [c.617]

Исследуя сжатие упругих тел. Герц заинтересовался и твердостью материалов. Применявшиеся тогда методы ее измерения его не удовлетворяли ), и он ввел собственное определение твердости. Он отстаивал необходимость применять для измерения твердости такие образцы, у которых контур поверхности контакта получается в виде окружности, и чтобы этого достигнуть, он пользовался шаром определенного радиуса, вдавливая его в плоскую поверхность тела из изучаемого материала. За меру твердости он принял ту нагрузку, под которой в испытуемом материале возникала остаточная пластическая деформация. Применяя это определение в исследовании твердости стекла (остающегося упругим до мгновения разрушения), он принял в качестве меры твердости этого материала нагрузку, под которой появлялась первая трещина по контуру поверхности контакта. Метод Герца не получил признания, так как для пластичных материалов чрезвычайно трудно установить, под какой именно нагрузкой в них начинает возникать остаточная деформация ). [c.416]

Задача механических методов определения остаточных напряжений состоит в том, чтобы по известной совокупности значений перемещений (или деформаций) определить вызвавшие их напряжения на поверхности среза. [c.273]

Под твердостью понимается свойство поверхностного слоя материала оказывать сопротивление упругой и пластической деформации или разрушению при местных контактных воздействиях со стороны другого, более твердого й не получающего остаточной деформации тела (индентора) определенной формы и размера. Эта формулировка пригодна не для всех существующих методов оценки твердости. Разнообразие этих методов и разный физический смысл чисел твердости затрудняет выработку общего определения твердости как механического [c.221]

Пластичность — свойство тел приобретать остаточные деформации. Математическая теория пластичности занимается построением математических моделей пластического деформирования тел, методами определения напряжений и деформаций в пластически деформируемых средах. В математической теории пластичности за исходные принимаются экспериментальные данные и непосредственно она не связана с физическим объяснением свойств пластичности. Математическая теория пластичности (далее — теория пластичности) связана, в основном, со свойствами металлов, ее применения возможны к таким материалам, как горные породы, лед и т.д. [c.8]

Как уже говорилось, различие результатов рассматривавшихся в п. 2.3 опытов в значительной мере связано с различием в постановке исследования, точнее — в методе определения точек поверхности нагружения. Это можно понять уже на примере обычных в технике испытаний металлов при одноосном растяжении или сжатии образцов. Известно, что резкой границы между упругим и упруго-пластическим состояниями обнаружить не удается и предел упругости в таких испытаниях приходится определять условно — как напряжение, соответствующее некоторому заданному малому значению остаточной деформации. Нисколько не лучше, естественно, положение и в испытаниях при сложном напряженном состоянии — размеры и форма поверхности нагружения зависят от допуска на остаточную деформацию, с которым определяются точки этой поверхности. [c.91]

В металле с остаточными напряжениями существуют области упругих деформаций разного знака. Упругому, т. е. обратимому, снятию макронапряжений мешают межатомные силы, связывающие разнородно деформированные участки металла в единое твердое тело. Если разрезать изделие или срезать (а также стравить) с пего поверхностный слой, то становится возможным упругое снятие макронапряжений. Например, если срезать или стравить сжатый остаточными напряжениями поверхностный слой, то растянутая остаточными напряжениями внутренняя область тела, освободившись от сдерживающего влияния поверхностных слоев, сможет теперь упруго сжаться. На измерении упругих деформаций, возникающих при разрезке изделия, снятии или стравливании с него слоев, основаны механические методы определения величины и знака остаточных напряжений (напряжения вычисляют по деформациям). [c.113]

Изложите сущность графо-аналитического метода определения временных и остаточных продольных сварочных деформаций и напряжений. [c.469]

В,чем сущность инженерного метода определения остаточных сварочных деформаций и напряжений [c.469]

Наряду с указанными методами определение глубины остаточных деформаций под поверхностью производилось также по изменению микротвердости на косом срезе и методом последовательного вдавливания индентора при различных нагрузках, предложенным П. Е. Дьяченко [2]. Приготовление косого среза под углом 2—3° производилось при помощи электролитической полировки (медь, сталь) или химического травления (алюминий). [c.71]

Существующие методы определения остаточных напряжений можно разделить на механические, физические и химические. Они могут осуществляться с разрушением или без разрушения детали. Механические разрушающие методы достаточно хорошо разработаны и получили наибольшее распространение. Они базируются на теоретических положениях о напряжениях и деформациях механики твердого тела. Механические методы могут быть теоретическими и экспериментальными. Теоретические методы находятся в стадии разработки и в большинстве случаев не позволяют с необходимой точностью определять остаточные напряжения для реальных условий обработки. [c.63]

Существуют экспериментальные методы определения остаточных напряжений рентгеновский, магнитный, ультразвуковой и механические. Чаще используют механические методы, которые основаны на измерении деформаций металла при освобождении его от остаточных напряжений. Сварочные напряжения определяют, например, для анализа напряженного состояния при исследовании выносливости соединений, сопротивляемости разрушению при наличии трещин, коррозионной стойкости, а также в целях установления эффективности использованных методов снижения собственных напряжений при сварке, после сварки или термической обработки и для определения усадки и возникающих при этом перемещений. В качестве измерительных преобразователей перемещений часто используют механические приборы и тензорезисторы, значительно реже — индуктивные и пневматические преобразователи. Рассмотрим пример определения одноосных остаточных напряжений Ох в сварной [c.198]

Твердость — это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, не получающего остаточных деформаций, тела. Значение твердости и ее размерность для одного и того же материала зависят от применяемого метода измерения. Значения твердости, определенные различными методами, пересчитывают по таблицам и эмпирическим формулам. Например, твердость по Бринеллю НВ, МПа) определяют из отношения нагрузки Р, приложенной к шарику, к площади поверхности полученного отпечатка шарика [c.9]

Рентгеновские методы исследования остаточных напряжений основаны на определении расстояния между кристаллографическими плоскостями, т. е. деформации кристаллографической решетки, с помощью измерения угла отражения луча. Остаточные напряжения этим методом можно определить с невысокой точностью и только в тонком поверхностном слое. Для рентгеновских методов исследования остаточных напряжений характерны большая трудоемкость и высокая стоимость проведения эксперимента. [c.424]

Остаточные деформации можно в значительной степени уменьшить, если правильно разработать технологический процесс сварки и правильно наметить способы борьбы со сварочными деформациями. Для зтого необходимо четко представлять себе механизм возникновения остаточных деформаций и разбираться в приближенных расчетных методах определения остаточных деформаций, разработанных Н. О. Окербломом, которым для расчетов рекомендовано пользоваться следующими формулами [c.68]

Донтехэнерго разработан метод прогнозирования предельного состояния паропроводов по результатам измерения остаточной деформации труб. Метод заключается в построении кривых полз ести металла труб в экстраполяции кривых в предположении, что скорость ползучести сохраняется неизменной и на участке экстраполяции в прогнозе деформации каждой трубы к определенному времени наработки в изменении сроков измерений, если фактическая деформация окажется выше прогнозируемой в построении гистограмм деформации в своевременном выявлении и замене труб, лимитирующих работоспособность паропровода. [c.204]

Измерение объемной деформации по методу вытеснепия жидкости производится в основном при контрольных испытаниях для определения наличия остаточной деформации в изделии после нагружения пробным давлением, а также при лабораторной оценке деформации сферических сосудов в зависимости от уровня давления. Точность определения деформации зависит от класса используемых мерных стаканов и находится в пределах 2%. [c.72]

В сварочной лаборатории МВТУ им. Баумана разработан метод определения объемных остаточных напряжений в стыковых сварных соединениях большой толщины. Метод позволяет определять напряжения как в глубине сварного соединения (объемные напряжения), так и на его поверхности (двухосные напряжения). Сущность его состоит в следующем в сварном соединении большой толщины сверлят специальные ступенчатые отверстия, ориентированные по главным осям поля напряжений или под некоторым углом к ним. В эти отверстия помещают специальные цилиндрические вставки с наклеенными на их поверхность тензодатчиками сопротивления. Перед установкой в образец вставки тарируют на машине для испытаний на растяжение. Коме того, перед проведением измерения напряжений вставке сообщают определенный предварительный натяг, который дает возможность регистрировать его деформации обоих знаков. После установки вставки и снятия прибором показания соответствующего напряжения предварительного натяга из образца вырезают столбик с отверстием и вставкой. Затем снимают повторное показание прибора. Практика измерений показала, что оптимальными размерами вырезаемого столбика является размер АОХА мм. Увеличение этого размера ведет к увеличению степени осреднения искомого компонента напряжения, а его уменьшение — к усилению влияния отверстия на результат измерения деформации. По разности произведенных замеров определяют величину упругой деформации, вызванной снятием остаточных напряжений, и подсчитывают величину этих напряжений. [c.215]

Предложенный Д. М. Шуром так называемый силовой метод определения остаточных напряжений не требует измерения деформаций детали и использования приближенных (основанных на законе Гука) зависимостей между напряжениями и деформациями. Нет также необходимости знать модуль упругости материала детали, в которой измеряются остаточные напряжения. Но этот метод применим только к деталям правильной геометрической формы. Сущность его состоит в следующем после удаления некоторой части детали и деформации ее вследствие нарушения равновесия остаточных напряжений к последней прикладывают внешнюю нагрузку, возвращающую детали ее прежние размеры и форму. По величине внешней нагрузки нетрудно определить и остаточные напряжения, существовавшие до нарушения целостности детали. [c.216]

Метод определения напряжений является приближенным и принят для измерения остаточных напряжений в осесимметричных телах. В основу расчета положена деформация кольца, вырезанного из тела поковки. Кольцо имеет сечение 25x25 мм. Поверхность поковки в том месте, откуда будут вырезаны кольца, обрабатывают не грубее V7 это необходимо для производства точных замеров [95, 123]. [c.438]

Работа остаточной деформации может быть определена испытаниями на изгиб и на кручение как площадь диаграмм, снятых при изгибе и кручении (рис. 20). Работу разрушения при изгибе А обычно выражают в джоулях. Ислытание на изгиб, при котором напряженное состояние более благоприятно, чем при чистом растяжении, весьма пригодно для оценки высокотвердых, ледебуритных и поэтому хрупких инструментальных сталей и материалов. В специальной литературе часто можно встретить случаи использования значений прочности на изгиб для характеристики вязкости ледебуритных сталей. Для оценки вязкости быстрорежущих сталей часто применяют также испытание на кручение, которое может характеризовать прежде всего ожидаемое поведение спирального сверла. Однако этот метод определения намного сложней и дороже испытания на изгиб и растяжение. Работа разрушения, определяемая разными методами, из-за влияния особенностей распределения напряжений и формы образцов не может быть сопоставлена сами по себе эти способы могут быть использованы для сравнительной оценки сталей, их структуры и вязкости. [c.38]

Режим сварки. Величина и характер сварочных напряжений и остаточных деформаций находятся в прямой зависимости от погонной энергии сварки,-которая определяется режимом сварки и зависит от сечения шва или слоя. Увеличение сечения шва или слоя приводит к заметному росту величины остаточной деформации. Для обеспечения минимальной деформации сварной конструкции следует назначать наименьшие (допустимые из условий прочности конструкции) сечения швов и не допускать их увеличения в процессе изготовления конструкции. В отношении уменьшения сечения шва наиболее рациональной является двусторонняя рюмкообразная разделка рис. 4-18). На зависимости между величиной остаточной деформации и режимом сварки (погонной энергией) основан расчетный метод определения остаточных деформаций. [c.164]

Одним из точных методов определения эластичности лакокрасочной пленки является определение эластичности при постоянной, и одинаковой во всех случаях для данного типа материалад х>р-мации. Мерой эластичности в этом случае будет определение степени возврата в начальное состояние пленок, подвергнутых такой деформации в течение одного и того же времени. Другими словами,, эластичность определяется по остаточной деформации пленок. [c.252]

Механический метод определения остаточных напряжений предложен Н. В. Калакуцким [2]. В основу его положены следующие соображения. Остаточные напряжения взаимноуравновешены внутри тела— их равнодействующая и момент в любом сечении равны нулю, что непосредственно вытекает из условий равновесия тела. В случае удаления какой-либо части напряженного тела равновесие напряжений в оставшейся части нарушается. В ней возникают упругие деформации, которые, будучи измерены, позволяют определить значения остаточных напряжений. [c.49]

До настоящего времени еще не создан действенный метод определения остаточных напряжений первого рода в крупных изделиях. Применение для этой цели способа отрезки колец, широко приме-Н5Нвщегося для намерения остаточных напряжений, является неприемлемым для крупных изделий. Измерение напряжений на образцах свидетелях весьма громоздко и не всегда может быть достаточным для оценки напряженности сварных соединений в крупных сварных конструкциях. С. О. Цобкало и Д. М. Васильев [31], М. М. Писаревский [32] и А. А. Гликман для измерения деформации, наступающей при разгрузке (путем осверливания) исследуемого участка ог действия остаточных напряжений, имеющихся в крупном объекте, применяли проволочные датчики сопротивления. Экспериментально установлена целесообразность применения этого способа для крупных поковок, если градиент напряжений незначителен. [c.179]

Расчетный метод определения остаточных деформаций при сварке, предложенный Н. О. Окербломом, основывается на существующих зависимостях между остаточными деформациями, режимом сварки (погонной энергии), размерами изделия, размерами и положением сварного шва. [c.236]

Бурное развитие науки за последние десятилетия открывает непрерывно новые пути все более углубленного исследования прочности и деформаций сварных конструкций. На основе изучения теплового состояния металлов при сварке (ИМЭТ им. А. А. Байкова) разрабатываются методы определения температурных и остаточных напряжений в телах двух и трех измерений (ИЭС им. Е. О. Патона, МВТУ им. Баумана, ЛГУ и ЛКИ и т.д.). Отрабатываются методы для определения остаточных напряжений второго и третьего рода. Применение ЭЦВМ дало возможность определять собственные напряжения в сварных конструкциях математическими методами для различных объемно-напряженных состояний, с учетом переменных значений теплофизических характеристик металлов. [c.14]

Механические методы определения остаточных напряжений в настоящее время наиболее распространены. В основу этих методов положено определение упругих деформаций, возникающих в отдельных частях изделия после устранения в нем остаточных напряжений. При этом пользуются различными приемами разрезанием на части, обтачиванием, строжкой, просверливанием отверстий и т. д. Например, пластины, сваренные в стык, сварные тавры, двутавры разрезаются на полосы шириной 15—18 мм. После разреза внутренние силы в полоса.х исчезают. При этом если полоса до разреза имела длину I, то после разреза длина стала 1 (полоса укоротилась). Укорочение полосы после разрезания указывает, что в соответствующем волокне целого изделия имелось остаточное напряжение растяжения. Точность замера при этом методе зависит от двух обстоятельств процесс резания сам вызывает в кромках пластические деформации и остаточные [[апряжения щирина полосы 15—18 мм позволяет получить среднюю величину напряжения, которая действует в изделии на этом интервале. [c.101]

В тех случаях, когда при проектировании сварной конструкции вопросам сварочных Деформаций и напряжений не было уделено должного внимания, приходится прибегать к технологическим мероприятиям предупреждения сварочных деформаций и напряжений в процессе проектирования технологического процесса изготовления сварных конструкций. Технолог, владея расчетным, методом определения сварочных деформаций и напряжений, может рассмотреть несколько вариантов сборки и сварки конструкции и выбрать из них наиболе,е оптимальный вариант, обеспечивающий требуемую точность изготовления конструкции с минимальными трудозатратами. Поэтому основным технологическим приемом предупреждения сварочных деформаций и напряжений конструкций следует считать выбор последовательности выполнения сборочно-сварочных работ при их изготовлении. Однако не всегда можно найти нужный вариант, отвечающий требованиям технических условий на изготовление конструкций. Тогда прибегают кспециальным технологическим мерам. Наиболее эффективным из них в настоящее время можно считать использование предварительного растяжения конструкций, назначаемого перед сваркой и сохраняемого в процессе сварки вплоть до полного остывания. При этом остаточные продольные сварочные деформации и напряжения конструкции, изготовленной из пластич-. ного материала, будут тем меньше, Чем больше величина предварительных напряжений растяжения а ач. Если сварную конструкцию (элемент) до сварки предварительно растянуть до предела текучести, то можно полностью исключить образование остаточных продольных сварочных деформаций и напряжений. На рис. VIII.32 кривой линией изображена зависимость п(Р), показывающая, во сколько раз уменьшатся сварочные деформации и напряжения при предварительном растяжении в зависимости от относительной величины начальных напряжений растяжения. [c.448]

Расчетные методы определения технологических остаточных деформаций маложестких деталей. В общем виде задача ставится следующим образом зная эпюру распределения остаточных напряжений в заготовке (в припуске на обработку), величину снимаемого припуска, эпюру начальных напряжений после обработки, а также геометрические характеристики детали и механические свойства материала, необходимо определить ее технологические остаточные деформации. Разработка расчетных зависимостей должна выполняться применительно к конкретным типоразмерам деталей, однако в основу принципиального подхода может быть положена схема расчета остаточных деформаций лопаток турбомашин. [c.829]

Калиным [84], используются главным образом для определения конечных деформаций формоизменения и остаточных напряжений. Наиболее достоверные данные о кинетике изменения внутренних деформаций и напряжений в процессе сварки получены путем экспериментальных исследований на сталях с применением разработанного Н. Н. Прохоровым дифференциального метода определения деформации [85—87]. По этому методу внутренняя деформация металла е в определенной зоне сварного соединения находится как разность между изменением размеров (формоизменением) в ЭТО зоне при сварке на установленной базе измерения [c.45]

В основе методов упругих решений лежит итерационный процесс уточнения дoпoлниfeльныx условий. С использованием этих принципов разработаны методы решения упругопластических задач для определения деформаций и напряжений при различных случаях сварки [4]. Решение задач этими методами осуществляется в численном виде на ЭВМ. Результаты решения позволяют анализировать как временные напряжения в процессе сварки, так и остаточные после сварки. Разработанные алгоритмы используют для решения одноосных задач (наплавка валика на кромку полосы, сварка встык узких пластин), задач плоского напряженного состояния (сварка встык широких пластин, сварка круговых швов на плоских и сферических элементах, сварка кольцевых швов на тонкостенных цилиндрических оболочках, сварка поясных швов в тавровых и других сварных соединениях), задач плоской деформации (многослойная сварка встык с [c.418]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...