Определение остаточных напряжений

Одним из основных положений разработанной методики определения остаточной напряженности конструкции является принцип суперпозиции от каждого сварного узла (при отсутствии пластического деформирования в результате взаимодействия напряжений от различных узлов). Для проверки этого-положения были проведены расчеты по определению реактивных напряжений, вызванных вваркой плиты в жесткую раму с последующей вваркой штуцера в плиту. Результаты расчетов сопоставимы с имеющимися экспериментальными данными [c.311]

Все последующие операции по определению закона распределения напряжений в поперечном сечении бруса, по определению остаточных напряжений и остаточных углов совершенно аналогичны тем, которые были рассмотрены в предыдущем параграфе для изгиба бруса. [c.371]

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]

Физические методы, в отличие от механических, не связаны с обязательным разрушением металла для определения остаточных напряжений. Они основаны на определении изменения [c.423]

Магнитоупругий метод определения остаточных напряжений основан на зависимости магнитной проницаемости объема металла от значения действующего в данном объеме остаточного напряжения. Этот метод можно использовать лишь для металлов, обладающих магнитными свойствами. Достоверные результаты получают при измерении остаточных одноосных напряжений в основном металле сварного соединения. Применение этого метода для определения остаточных напряжений в шве и околошовной зоне может приводить к заметным погрешностям. Это объясняется тем, что магнитная проницаемость в шве и околошовной зоне после сварки изменяется по сравнению с ее значением до сварки не только под действием возникших остаточных напряжений, но и вследствие изменения химического состава шва, роста зерна, изменения структуры околошовной зоны и других явлений. [c.424]

Метод определения остаточных напряжений на основе регистрации твердости используют при исследовании поверхностных напряжений. Разработанные физические основы метода устанавливают однозначное влияние одно- и двухосных напряжений на изменение твердости поверхностного слоя. Для участков сварного соединения, претерпевших высокотемпературную пласти- [c.424]

Представляет интерес определение остаточных напряжений деформаций и перемещений а,/°, Ui° при полном снятии внешней нагрузки. Пусть нагрузка полностью снята. Тогда имеем [c.272]

Анализ полученных расчетных формул показывает, что для определения остаточных напряжений необходимо измерить либо радиус кривизны пластины Я, либо ее максимальный прогиб /. [c.115]

Применение механических методов определения остаточных напряжений предполагает обязательное разрушение исследуемых образцов. Зачастую такой подход является неэкономичным, поскольку стоимость объектов бывает [c.119]

На втором этапе производится определение остаточных напряжений в поверхностном слое объекта. Он включает в себя следующие действия [c.68]

Первые научные работы по остаточным напряжениям И. А. Умова, Н. В. Калакуцкого были проведены более 100 лет назад, однако интерес к ним начал проявляться лишь в последние десятилетия (с 20—30-х годов) [31 ]. В настоящее время создан ряд капитальных трудов, посвященных разработке методов определения остаточных напряжений и изучению их появления в конструкционных материалах после различных видов механической обработки [4, 43, 60, 80]. Вместе с тем, еще мало имеется работ по исследованию влияния остаточных напряжений на характеристики усталости конструкционных материалов, особенно для жаропрочных и титановых сплавов, и на устойчивость их в условиях эксплуатации. [c.54]

Л о м а к и н В. А. Теоретическое определение остаточных напряжений при термической обработке металлов. В сб. Проблемы прочности в машиностроении . Вып. 2. М., Изд-во АН СССР, 1948. [c.252]

Усадочные напряжения около стержня и влияние поперечной усадки. Задача определения остаточных напряжений, возникающих в процессе полимеризации или отливки материала около жесткого стержня, легко решается описываемым методом. На фиг. 11.15 приведены картины полос интерференции в модели из уретанового каучука, содержаш,ей внутри стержень сложной формы. Здесь получается смешанная граничная задача теории упругости. На внешней границе заданы нормальные и касательные напряжения, которые обраш,аются в нуль соответственно при Л = О и Ле = 0. На внутреннем контуре заданы перемеш,е-ния Ur = аг VI щ = О, где а — коэффициент усадки. Эта задача, вероятно, не очень важна для суш ествуюш их конструкций твердотопливных зарядов и связана с определением остаточных напряжений, возникающих около стержня при отливке нескрепленных зарядов. [c.342]

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИИ [c.211]

В теоретическом определении остаточных напряжений, возникающих вследствие неравномерных температурных воздействий (при термической обработке, сварке, литье и т. д,), существуют два направления. К первому направлению относятся работы, в которых применен так называемый метод фиктивных сил, сущность которого состоит в использовании температурной кривой в данном поперечном сечении полосы и гипотезы плоских сечений для определения зоны пластических деформаций, возникающих при нагреве. Далее принимается, что последующее остывание должно вызвать появление остаточных напряжений обратного знака. Соответствующую этим напряжениям нагрузку принимают за активную нагрузку, приложенную к полосе. Основные параметры, характеризующие распределение остаточных напряжений, определяют при помощи гипотезы плоских сечений и условия равновесия внутренних сил в данном поперечном сечении полосы. Однако метод фиктивных сил может быть использован лишь в случае применимости гипотезы плоских сечений, т. е. в одномерных задачах. Только в наипростейших случаях двухмерной задачи этот метод может дать достаточно удовлетворительное первое приближение. [c.211]

Ко второму направлению относятся работы, авторы которых рассматривают задачу определения остаточных напряжений и деформаций как обычную температурную задачу деформируемой среды. Основные положения этих исследований [c.211]

Экспериментальные методы определения остаточных напряжений. Наиболее разнообразны и широко применяются механические методы, дающие наиболее полную картину распределения остаточных напряжений по сечениям детали или конструкции. Физические методы большей частью применяют для качественного определения остаточных напряжений, а химические — для определения остаточных напряжений только в поверхностных слоях детали. [c.212]

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ [c.213]

Определение остаточных напряжений в сплошных и полых цилиндрах по методу Закса. Цилиндр, в котором надлежит определить распределение остаточных напряжений, подвергают последовательной обточке или расточке (толщина снимаемых слоев должна быть по возможности одинаковой на всем протяже ши обработки). После снятия каждого слоя точно измеряют диаметр и высоту цилиндра. Напряжения в этом случае определяют по следующим формулам при расточке цилиндра [c.213]

Определение остаточных напряжений в призматических брусках производят по формуле Н. Н Давиденкова, выведенной им для определения осевых остаточных [c.213]

Рентгенографический метод является единственным методом, позволяющим определять остаточные напряжения без разрушения детали, а также при исследовании остаточных напряжений 2-го рода. Кроме того, он позволяет определять остаточные напряжения при небольшой базе измерения, что особенно ценно при измерении остаточных напряжений с высоким градиентом распределения. Недостатками метода являются применение дорогого и сложного оборудования определение остаточных напряжений только в поверхностных слоях изделия пригодность метода только для металлов, дающих достаточно отчетливые дифракционные линии. [c.216]

Одним из факторов, влияющих на износостойкость, усталостную прочность, является наличие остаточных напряжений в деталях. Изучение вопросов, связанных с механизмом появления остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей и их влияние на эксплуатационные свойства деталей, предусматривается лабораторной работой Определение остаточных напряжений, возникающих в поверхностных слоях деталей при механической обработке, и их роль в обеспечении надежности изделий . Во время выполнения данной работы студенты знакомятся с методами определения остаточных напряжений, изучают конструкцию прибора ПИОН-2, предназначенного для установления остаточных напряжений механическим методом, и учатся экспериментально определять остаточные напряжения первого рода, оказывающие наибольшее влияние на эксплуатационные свойства и надежность деталей. [c.306]

Контроль остаточных напряжений в однослойном покрытии. Рассмотрим метод определения остаточных напряжений на примере оптической схемы получения голограмм сфокусированных изображений. Фотообъектив, помещенный между фотопластинкой и образцом, фокусирует изображение поверхности объекта на плоскость фотопластинки. Причем их плоск(К1и должны быть параллельны. В этом случае достигается наибольшая чувствительность к нормальной компоненте вектора перемещения (т. е. к прогибу образца /) Существенным преимуществом голограмм сфокусированных изображений является возможность получения увеличенного изображения объекта, а следовательно и ббльщего оптического разрещения интерференционных полос. Кроме того, при восстановлении интерферограмм можно пользоваться источником естественного света. [c.116]

Следует отметить ряд особенностей применения метода голографической интерферометрии для определения остаточных напряжений, связанных с требованиями голографического эксперимента. Прежде всего необходимо создать специальные приспособления для держателей образцов и для травления пленок, исключающие жесткое смещение объекта во время экспозиции и одновременно позволяющие с требуемой точностью убирать и возвращать образцы в исходное положение в оптической схеме. Обычно прямоугольные пластинки приклеивают эпоксидным клеем к металлическим держателям, которые во время полимеризации клея задают необходимое поджатие подложки. Просушенные образцы жестко крепятся в кинематическом устройстве. Такое устройство состоит из двух дисков. Верхний диск имеет запресованные в основание три стальных шара, а нижний — три призматических прорези. Каждый шар касается прорезей в двух точках. Таким образом, верхний диск можно снимать и устанавливать обратно с точностью не менее, чем л/8 (X — длина волны источника излучения). Это дает возможность исключить появление во время перестановок интерференционных полос, характеризующих смещение объекта, а также проводить какую-либо операцию, в частности, травление пленки вне голо-графической установки. [c.117]

Рассмотренный метод определения остаточных напряжений в пле.чка.х дает стабильные результаты. Измерения (7,. для систем, изготовленных в одинаковых ус.гювиях, отличаются не более чем на 5—10%, а точность измерения составляет 5 %. [c.118]

Общий цикл работ при определении остаточных напряжений состоит из двух этапов первый (предварительный этап) — определение начальных условий для данного материала, второй — измерение остаточных нагфяжений. [c.67]

Первая задача относится к математической теориц пластичности. В этой задаче рассматривается определение напряжений, деформаций и перемещений от заданной нагрузки в любой момент деформирования, определение границы между упругой и пластической зонами, определение остаточных напряжений и деформаций при полном или частичном снятии нагрузки. [c.259]

Несмотря на то, что по сравнению с другими рентгеновский метод обладает бесспорными преимуществами JB определении остаточных напряжений, в практике лабораторлых исследований он не получил широкого распространения. Объясняется это, прежде всего, громоздкостью применяемой аппаратуры и сложностью обработки результатов вамера. Рентгеновский метод дает сравнительно невысокую точность, поскольку [c.491]

Особое значение в конструктивной прочности материалов с покрытиями имеют остаточные напряжения. Работоспособность изделия часто определяется их знаком, уровнем, распределением. В монографии Л. И. Дехтяря, работах В. С. Лоскутова, А. М. Вирника и др. систематически и подробно изложены вопросы теории формирования остаточных напряжений, даны практические рекомендации по их численному определению. В группу методик Определение остаточных напряжений входят механические методы и рентгеноструктурный анализ. [c.19]

Методики определения остаточных напряжений в газотерми-ческнх покрытиях для образцов, отличающихся по форме и размерам, с использованием различных механических моделей, даны в книгах [И, 61 ]. [c.188]

М. Л. Козловым [285] сделана интересная попытка построения механико-математической модели определения остаточных напряжений непосредственно в процессе нанесения покрытий. Преимуществом такого подхода по сравнению с механическими методами, основанными на послойном удалении, является возможность проведения неразрушающих испытаний. Остаточные напряжения в этом случае могут быть определены с привлечением математического аппарата механики деформируемого твердого тела. Разработан общий принцип неразрушающих методов исследования остаточного напряженного состояния покрытий, заключающийся в том, что вместо данных о деформации основного металла с покрытием предлагается использовать сведения о величине внешних силовых факторов, непрерывно удерживающих композицию основной металл — покрытие в исходном состоянии либо возращающих ее в это состояние. Применение общего принципа неразрушающих методов дает возможность вычислять остаточные напряжения без привлечения классической расчетной схемы, для которой необходимо построение различных моделей нанесения покрытия -в зависимости от вида стеснения и формы покрываемого образца [285]. [c.188]

Теория термоупругости применительно к пластинам с произвольным расположением слоев для изотропных материалов была построена в работах Пистера и Донга [116] и Рябова [124], а для анизотропных материалов — в работах Ставски [146, 147]. Последняя теория была йспользована Чамисом [42, 43] для определения остаточных напряжений в слоистых пластинах, а также Уитни и Аштоном [184] для исследования влияния эффекта разбухания матрицы на прогиб пластины и основные частоты свободных колебаний. [c.187]

В аналитических и экопериментальных исследованиях остаточных напряжений в волокнистых композитах используются два подхода — уже упомянутая выше модель коаксиальных цилиндров и модели регулярных типов расположения волокон. Первый подход основан на довольно простых математических соотношениях и поэтому применялся более широко [14, 27, 32]. Он был развит в работе [27] и позволил рассмотреть, наряду со свойствами, зависящими от температуры, влияние пластического течения в матрице, подверженной деформационному упрочнению. В этой и других работах пользуются не вполне определенным понятием температура релаксации внутренних напряжений имеется в виду температура, ниже которой влияние ползучести ослабевает и могут возникать напряжения значительной величины. Хекер и др. f27] устранили эту неточность, определив температуру релаксации внутренних напряжений путем сопоставления расчетных результатов с данными экспериментального определения остаточных напряжений в модельных композитах типа коаксиальных цилиндров. [c.66]

Подобный метод анализа остаточных напряжений следует, конечно, рассматривать как ориентировочный. Автору известна только одна экспериментальная проверка теории термореологически простых сред применительно к эпоксидным смолам при нестационарной температуре. Причем эксперимент был выполнен при постоянных напряжениях и при температуре значительно выше Tg [17]. Следовательно, насколько известно автору, точность расчета при помощи модели термореологически простой среды остаточных напряжений в полимерах, находящихся в условиях стеснения деформаций и охлаждаемых ниже Tg, неизвестна. Изменения Do и ао от температуры могут иметь значительный эффект, однако это до сих пор также не изучалось. Только в последнее время решению задачи определения остаточных напряжений в волокнистых композитах пока еще в упругой постановке стало уделяться серьезное внимание [18]. [c.195]

Трахтенберг Б. Ф., Кенис М. С. Применение метода расчленения тела для определения остаточных напряжений в цилиндрических штампах при температурно-силовом воздействии. Сб. научных трудов Куйбышевского политехнического института. Механика , 1967. [c.164]

Дальнейшее развитие способа определения остаточных напряжений применительно к брускам таврового сечения было сделано на основе метода Н. Н. Дави-денкова Л. А. Гликманом и Д. И. Грековы.ч. Этот метод был применен ими для исследования остаточных напряжений в сварных таврах с допущением, что остаточные сварочные напряжения имеют постоянную величину в направлении вдоль шва. Сущность метода состоит в следующем. Примем 4 — площадь снимаемого слоя X — расстояние этого слоя от верхней кромки тавра — расстояние слоя от линии центра тяжести, оставшегося после разрезки сечения Е — площадь оставшегося сечения — момент инерции оставшегося сечения и — момент сопротивления оставшегося сечения. Удалим теперь слой / , в котором действует остаточное напряжение а . Если это напряжение растягивающее, то удаление слоя равносильно добавлению к оставшейся части сечения растягивающей силы [c.214]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...