Методика определения остаточных напряжений
Если кольцо испытуемого материала обработать резанием по наружному диаметру, то в тонком поверхностном слое возникнут остаточные напряжения. После разрезки такого кольца по образующей в зависимости от знака остаточных напряжений ширина разреза увеличится или уменьшится. При растягивающих напряжениях произойдет увеличение, сжимающие приведут, наоборот, к уменьшению ширины разреза. Изменение ширины разреза Δ зависит от толщины кольца а, диаметра кольца D, модуля упругости испытуемого материала Е и величины тангенциальных остаточных напряжений . Изменение зазора Δ, естественно вызывает изменение диаметра кольца Δ D. Известна формула, позволяющая по данным изменениям диаметра кольца Δ D вычислить тангенциальные остаточные напряжения. Формула имеет следующий вид:
(4.24)
где Е – модуль упругости испытуемого материала;
D – диаметр кольца;
а – толщина стенки;
α – коэффициент, учитывающий невозможность искривления стенок кольца в осевой плоскости.
,
где μ – постоянная Пуансона.
Для практических целей можно принять μ= 1,0. В формулу (4.24) входит величина , которая определяется опытным путем по следующей методике.
Предварительно разрезанное кольцо покрывают лаком, оставляя нетронутым лишь обработанную поверхность (внешний цилиндр). Затем подготовленное кольцо опускают в ванночку с соответствующим электролитом и путем электрополирования постепенно снимают (стравливают) верхний слой. В процессе стравливания измеряется толщина снятого слоя da и соответствующая величина изменения диаметра. На основании этих данных строится график в координатах dD и da (рис.4.33).
Рис.4.33. Определение приращений диаметра и снятого слоя.
Очевидно, что отношение
представляет собой тангенс угла наклона касательной в данной точке графика. Таким образом, напряжения, вычисляемые по формуле (4.24), представляют собой величины, соответствующие напряжениям в слое, снятом в данный момент, например, точка В на рис.4.33 Для точки С напряжения имеют другую величину и т.д.
Для прямоугольных пластинок аналогичная формула имеет следующий вид:
, (4.25)
где b – половина длины пластинок;
- изменение стрелки прогиба этой пластинки, соответствующее снятому слою.
Отношение имеет тот же физический смысл, что и величина
.
Дата добавления: 2015-01-18 | Просмотры: 741 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|