Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Механические методы
|
|
Эти методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла путем его разрезания. Измеряя деформации вырезанного объема металла можно по формулам теории упругости вычислить остаточные напряжения.
Деформации, характеризующие остаточные напряжения, измеряют электрическими тензометрами или механическими деформометрами. В качестве электрических тензометров используют проволочные или фольговые преобразователи сопротивления, наклеиваемые на поверхность вырезанного металла. Съемные механические деформометры имеют весьма разнообразные конструкции и обычно в качестве измерительного прибора используют индикаторы часового типа.
В зависимости от расположения измеряемых баз механическими методами можно определять одноосные, двухосные и трехосные остаточные напряжения.
 |
Одноосное напряженное состояние, характеризуемое продольными напряжениями σ х, возникает при наплавке валика на кромку полосы, а также при сварке встык узких пластин с полным проплавлением. Для определения остаточных напряжений σ х измерительные базы располагают в направлении оси х (рис. 2.15, а). Длину базы Б устанавливают в зависимости от ожидаемого градиента распределения напряжений σ х в продольном направлении. При незначительном изменении напряжений в продольном направлении размер мерительной базы можно выбирать в широких пределах (до 0, 1 м и более).
Рис. 2.15
Ширину базы Б устанавливают в зависимости от ожидаемого градиента напряжений σ х в поперечном направлении. При резком изменении напряжений в направлении оси у следует назначать малую ширину базы, так как измерениями определяются напряжения осредненные по ширине базы Б. Базы необходимо измерять с обеих сторон пластины до и после разрезания, располагая их как можно точнее посередине вырезаемой полоски.
По результатам измерения базы определяют абсолютную деформацию на поверхности полоски
,
где Б1, -длина базы после сварки, Б2 -длина базы после вырезки. Аналогично по результатам измерения с противоположной стороны пластины определяют величину 
. Затем определяют осредненное значение абсолютной деформации
,
и относительную деформацию металла
,
возникшую в результате разрезания.
Остаточные напряжения будут определены по формуле:
.
При определении остаточных пластических деформаций следует сопоставлять размеры баз до сварки и после разрезки.
Двухосное напряженное состояние характеризуется двумя компонентами нормальных напряжений. Для случаев сварки пластин встык направления главных осей приближенно совпадают с продольными (по оси шва) и поперечными направлениями. При этом для определения остаточных напряжений достаточно расположить базы Бх и Бу (рис. 2.15, б) в этих двух направлениях.
Измерения баз проводят также с двух сторон пластины. Остаточные напряжения вычисляют по формулам:
,
,
где ε x и ε y - относительные деформации металла в направлении осей х и у возникшие в результате разгрузки; μ - коэффициент Пуассона.
Измерение трехосных напряжений представляет собой более сложную в техническом отношении проблему.
Основными источниками погрешности при определении сварочных напряжений механическими методами являются: большая ширина вырезаемой полоски или большие размеры баз при измерении двухосных напряжений, недостаточная точность измерения баз, коробление вырезаемых полосок, изменения поля напряжений, вносимое процессом разрезания.