RU2002205C1 - Method for determination of temperature stresses at preset temperatures - Google Patents

Method for determination of temperature stresses at preset temperatures

Info

Publication number
RU2002205C1
RU2002205C1 SU4813666A RU2002205C1 RU 2002205 C1 RU2002205 C1 RU 2002205C1 SU 4813666 A SU4813666 A SU 4813666A RU 2002205 C1 RU2002205 C1 RU 2002205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
samples
stresses
yield strength
base
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Климентьевич Янышев
Андрей Павлович Янышев
Original Assignee
Янышев Павел Климентьевич; Янышев Андрей Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Янышев Павел Климентьевич; Янышев Андрей Павлович filed Critical Янышев Павел Климентьевич; Янышев Андрей Павлович
Priority to SU4813666 priority Critical patent/RU2002205C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2002205C1 publication Critical patent/RU2002205C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при достоверном определении температурных напр жений с удовлетворительной дл  практических целей точностью /погрешность 1 %/ в различных конструкционных материалах и детал х, представл ющих линейные системы, в упругой области деформировани  в. свободном или защемленном виде Целью изобетени   вл етс  расширение области применени  способа дл  определени  абсолютных значений и знака температурных напр жений. Это достигаетс  за счет того, что изготовл ют дополнительно четыре образца, измер ют на них предел текучести соответственно при четырех разных температурах, две из которых лежат ниже, а другие две - выше области предполагаемого нахождени  характеристической температуры, при которой измен етс  угол наклона пр мой, характеризующей зависимости предела текучести материала от температуры По результатам измерений на этих четырех образцах наход т истинное значение характеристической температуры контролируемого материала и принимают эту температуру в качестве базовой дл  расчета температурных напр жений 2 табл 4 илThe invention relates to measuring technique and can be used to reliably determine temperature stresses with a satisfactory accuracy for practical purposes (1% error) in various structural materials and parts representing linear systems in the elastic region of deformation c. loose or pinched form The purpose of the invention is to expand the scope of the method for determining the absolute values and sign of temperature stresses. This is achieved due to the fact that four additional samples are manufactured, the yield strength is measured on them, respectively, at four different temperatures, two of which lie below, and the other two above the region of the assumed characteristic temperature, at which the straight angle changes , characterizing the dependence of the yield strength of the material on temperature. According to the results of measurements on these four samples, the true value of the characteristic temperature of the controlled material is found and accepted this temperature as the base for calculating the thermal stress yl 2 Table 4

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при определении температурных напр жений (ТН) с удовлетворительной дл  практических целей точностью в различных конст- рукционных материалах и детал х, представл ющие линейные системы, в упругой области деформировани , в свободном или защищенном виде.The invention relates to measuring technique and can be used to determine temperature stresses (VT) with accuracy satisfactory for practical purposes in various structural materials and parts representing linear systems in the elastic region of deformation, in a free or protected form.

Известны способы, когда материал де- формируетс  упругой ТН пропорционально модулю упругости Е, ТКЛР (а) и изменению температуры ЛТ.Methods are known when a material is deformed by an elastic VT in proportion to the elastic modulus E, LTEC (a) and temperature change LT.

Причем силовое и температурное воздействие в этом случае подчин ютс  прин- ципу суперпозиции.Moreover, the force and temperature effects in this case obey the principle of superposition.

Недостатком его  вл етс  большое рассеивание ТН, что ограничивает область применени .Its disadvantage is the high dispersion of the VT, which limits the scope.

Известен также способ определени  ТН. Сущность его состоит в том, чтоопреде- л ют термомеханические параметры однородного стабилизированного материала, представл ющего линейную систему.A method for determining TH is also known. Its essence is that the thermomechanical parameters of a homogeneous stabilized material representing a linear system are determined.

По ним определ ют температурные де- формации и ТН.They determine the temperature deformations and VT.

Недостатком этого способа  вл етс  большое рассеивание термомеханических параметров, что ограничивает область его применени , особенно при определении аб-- солютных значений с учетом знака ТН,The disadvantage of this method is the large dispersion of thermomechanical parameters, which limits the scope of its application, especially when determining absolute values taking into account the sign of VT,

Цель изобретени  - расширение области применени  способа дл  определени  абсолютных значений и знака ТН в пределах от абсолютного нул  до минимальной температуры, при которой контролируемый материал тер ет упругие свойства. The purpose of the invention is to expand the scope of the method for determining the absolute values and sign of VT within the range from absolute zero to the minimum temperature at which the controlled material loses its elastic properties.

Это достигаетс  тем, что изготовл ют дополнительно четыре образца, измер ют на них предел текучести соответственно при четырех разных температурах, две из которых лежат ниже, а другие две - выше области предполагаемого нахождени  характеристической температуры, при которой измен етс  угол наклона пр мой, характеризующий зависимость предела текучести материала от температуры, по результатам измерений на этих четырех образцах наход т истинное значение характеристической температуры контролируе- мого материала и принимают эту температуру в качестве базовой дл  расчета температурных напр жений.This is achieved by producing four additional samples, measuring the yield strength on them, respectively, at four different temperatures, two of which are lower and the other two are above the region of the assumed characteristic temperature at which the angle of inclination of the straight line, which characterizes dependence of the yield strength of the material on temperature, according to the results of measurements on these four samples, they find the true value of the characteristic temperature of the controlled material and take this rate a reference for calculating temperature stresses.

На фиг. 1 изображена результирующа  избыточных сил между частицами (атом) твердого тела (Р), представл ющего линейную систему от рассто ни  между ними, вызванного воздействием температуры в упругой области деформировани .In FIG. Figure 1 shows the resulting excess forces between particles (atom) of a solid (P) representing a linear system from the distance between them caused by the action of temperature in the elastic deformation region.

Известно что между частицами твердо-, го тела существуют как силы прит жени , так и силы отталкивани . В результате возникает равновесие системы частиц. В точке г0(Р) равна нулю. Это состо ние микрорав- нооеси  частиц тела при минимальной потенциальной энергии используетс  в качества базы - начала отсчета при определении ТН.It is known that between particles of a solid body there are both attractive and repulsive forces. The result is an equilibrium of the particle system. At the point r0 (P) is equal to zero. This state of microequilibrium of the particles of the body at the minimum potential energy is used as the base — the reference point in determining the VT.

На фиг. 2 изображена модель образовани  ТН раст жени  на участке с«-го, т.е. относительно г0 фиг. 1. При понижении температуры на контролируемом теле на участке о-пз под действием тепловой энергии возникают сжимающие избыточные си- лы РТС, которые вызывают реакции отталкивани  частиц и реактивные температурные силы раст жени  РТр. Они образуют раст гивающие Тн относительно точки микроравновеси  го, на участке спада.In FIG. Figure 2 shows a model for the formation of a TN stretch in the section with "-th, i.e. relative to r0 of FIG. 1. When the temperature decreases in a controlled body in the o-pz region under the influence of thermal energy, compressive excess PTC forces arise, which cause particle repulsion reactions and reactive temperature tensile forces of PTr. They form tensile Ths relative to the point of microequilibrium, in the region of decline.

На фиг. 3 изображена модель образовани  ТН сжати  на участке посто нства от го до максимальной температуры, при которой материал сохран ет упругие свойства. Сплошными лини ми условно изображено (фиг. 2 и 3) состо ние при го, штрихпунктир- ными (фи г. 2) - ниже Го; фиг., 3 выше г0, т.е. после дополнительного воздействи  температуры относительно Го.In FIG. Figure 3 shows a model for the formation of compression VTs on a constant section from th to the maximum temperature at which the material retains elastic properties. The solid lines conditionally depict (Fig. 2 and 3) the state at r, and the dash-dot (phi r 2) state is lower than R0; Fig. 3 above r0, i.e. after additional exposure to temperature relative to Go.

на фиг, 4 изображена температурна  зависимость предела текучести из однородной стабилизированной стали ЭП921.on Fig, 4 shows the temperature dependence of the yield strength of homogeneous stabilized steel EP921.

Здесь 0-1 определ ет ТН раст жени  на участке спада, а 0-2 ТН сжати  на участке посто нства относительно оси абсцисс 3-4.Here, 0-1 defines the stretching TH in the recession area, and 0-2 the compression TH in the constant section relative to the abscissa axis 3-4.

Измерение предела текучести осуществл ют после выравнивани  температуры по всему объему образца, которое фиксируют по прекращению приращени  контролируемого параметра, например, частоты собственных колебаний образца.The yield stress is measured after the temperature is equalized over the entire volume of the sample, which is recorded by stopping the increment of the controlled parameter, for example, the natural frequency of the sample.

Измеренные значени  пределов текучести дл  каждого участка по двум точкам соедин ют пр мой линией, так как тело представл ет линейную систему.чThe measured values of yield strengths for each section at two points are connected by a straight line, since the body is a linear system.

Повышение точности и уменьшение трудоемкости определени  тН достигнуто за счет разделени  их на сжимающие и раст гивающие составл ющие при: абсциссе - характеристическа  температура (XT), ординате - микроравновесие избыточных сил, вызванных воздействием температуры.An increase in accuracy and a decrease in the laboriousness of determining TN were achieved by dividing them into compressive and tensile components with: abscissa — characteristic temperature (XT), ordinate — microequilibrium of excess forces caused by temperature.

Изобретение иллюстрируетс  следующим примером.The invention is illustrated by the following example.

Использована сталь ОЗХ9К14НБМЗД (ЭП921), а также дл  определени  ТН уравнениеSteel OZH9K14NBMZD (EP921) was used, as well as to determine the TH equation

атр а «ср Е Ср AT ,atr “Wed E Wed AT,

где «ср. Еср - среднее значение ТКЛР и модул  упругости в пределах ДТ;where "cf. Est - the average value of the thermal expansion coefficient and the elastic modulus within the limits of DT;

AT - приращение, температуры от контролируемой, при которой измер ют ТН до XT;AT - increment, temperature from controlled, at which the VT is measured to XT;

а - опытный коэффициент, дл  металлов на участке посто нства ,11 const.a is the experimental coefficient, for metals in the constant section, 11 const.

Дл  определени  коэффициента (а) изготовл ют образцы без образовани  измененного поверхностного сло  и пластических внутренних напр жений, измер ют ТКЛР. модуль упругости и предел текучести, а результаты свод т в табл. 1.To determine coefficient (a), samples are prepared without the formation of an altered surface layer and plastic internal stresses, and the TEC is measured. modulus of elasticity and yield strength, and the results are summarized in table. 1.

ДТ 500-20 4800СДат DT 500-20 4800СDate

Яср Е Ср ДТ. Yasr E Wed DT.

Принимаем ,11 const.Accepted, 11 const.

Из заготовки в отпущенном состо нии изготовл ют 6 образцов № 17-К ГОСТ 1497- 736 samples No. 17-K GOST 1497-73 are made from the blank in the released condition

Каждый из них проточен: м/мин, ,125 мм/ст, ,09 мм/об, дл  ограниче- ни  измененного поверхностного сло .Each of them is perforated: m / min, 125 mm / st, 09 mm / rev to limit the altered surface layer.

Затем все образцы закаливают с Т 790°С, t-120 мин и охлаждением на воздухе с последующим отпуском при Т 570°С, мин. и охлаждением на воздухе.Then all samples are quenched with T 790 ° C, t-120 min and cooling in air, followed by tempering at T 570 ° C, min. and air cooled.

Измерены три значени  предела текучести на участке посто нства и три значени  на участке спада после выдержки до полного выравнивани  температуры по объему образца (120 мин.), Треть  точка на каждом из участков свидетельствует, что тело представл ет линейную систему, Значени  тем- пературных напр жений сведены в табл. 2.Three values of the yield strength were measured on the constant section and three values on the decline section after holding until the temperature was completely equalized over the sample volume (120 min.). A third point in each of the sections indicates that the body represents a linear system. zhenii are summarized in table. 2.

(56) Феодосьев В. И. О температурных напр жени х. Дес ть лекций по сопротив- лению материалом, М.: Наука, 1969.(56) Feodosiev V.I. On temperature stresses. Ten Lectures on Material Resistance, Moscow: Nauka, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 1186944. кл. G01 В 17/04,USSR copyright certificate No. 1186944. cl. G01 B 17/04,

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Claims (1)

Формула изобретени The claims СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ЗАДАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ, заключающийс  в том, что изготавливают образцы из однородного стабилизированного материала резанием в чистовом режиме, соответствующем взаимной компенсации дефектов структуры поверхности от силового и теплового воздействи  процесса резани , при базовой температуре определ ют на этих образцах температурный коэффициент линейного расширени , модуль упругости и опытный коэффициент св зи и по этим данным с учетом разности заданной и базовой температур определ ют температурные напр жени , отличающийс  тем, что, с цельюA METHOD FOR DETERMINING TEMPERATURE STRESSES AT A TEMPERATURE SETTING, which consists in making samples from a uniform stabilized material by cutting in the finishing mode, corresponding to the mutual compensation of surface structure defects from the force and thermal effects of the cutting process, and the linear expansion temperature is determined on these samples at a base temperature , the elastic modulus and the experimental coupling coefficient, and from these data, taking into account the difference between the set and base temperatures, determine emperaturnye voltage, characterized in that, in order 0 0 55 расширени  области применени  способа дл  определени  абсолютных значений и знака температурных напр жений, изго- тавливают дополнительно четыре таких же образца, измер ют на них предел текучести соответственно при четырех разных температурах, две из которых лежат ниже, а другие две - выше области предполагаемого нахождени  характеристической температуры , при которой измен етс  угол наклона пр мой, характеризующей зависимость предела текучести материала от температуры , по результатам измерений на этих четырех образцах наход т истинное значение характеристической температуры исследуемого материала и приник от эту температуру в качестве базовой дл  расчета температурных напр жений.To expand the scope of the method for determining the absolute values and sign of temperature stresses, four additional samples are prepared, the yield strength is measured on them, respectively, at four different temperatures, two of which lie below and the other two above the area of the expected characteristic temperature, at which the angle of inclination of the straight line, which characterizes the dependence of the yield strength of the material on temperature, is changed according to the results of measurements on these four samples the muddy value of the characteristic temperature of the material under study and is prone to this temperature as a base for calculating temperature stresses. фае. 1fae. 1 (риг. 2(rig. 2 Sff,2Sff, 2 7Олг/чг7Olg / h 160160 Г&0.R & 0. 120700 .120,700. Ј/ /&РЯГ0/ Ј / / & RPG0 / ВО. IN. Фйг.3Fig.3 &У0СЛ70/ /Т0С/Г70/1//С/770&& U0SL70 / / T0S / G70 / 1 // S / 770 &
SU4813666 1990-04-12 1990-04-12 Method for determination of temperature stresses at preset temperatures RU2002205C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4813666 RU2002205C1 (en) 1990-04-12 1990-04-12 Method for determination of temperature stresses at preset temperatures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4813666 RU2002205C1 (en) 1990-04-12 1990-04-12 Method for determination of temperature stresses at preset temperatures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2002205C1 true RU2002205C1 (en) 1993-10-30

Family

ID=21507962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4813666 RU2002205C1 (en) 1990-04-12 1990-04-12 Method for determination of temperature stresses at preset temperatures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2002205C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Roth et al. Slip-line field analysis for orthogonal machining based upon experimental flow fields
RU2002205C1 (en) Method for determination of temperature stresses at preset temperatures
Gilmour et al. The thermoelastic effect in glassy polymers
Thierry et al. A molecular model for yield and flow in polymethylmethacrylate
CN112858061A (en) Material micro-area multi-phase structure mechanical property characterization method based on instrumented indentation test
Caylak et al. Thermomechanical characterisation of cold box sand including optical measurements
Siegmann et al. Softening temperature of glassy polymers as affected by residual stresses
Lang et al. Some Physical Properties of High‐Density Thorium Dioxide
Rawson et al. Effects of internal stress on the yielding of oriented poly (vinyl chloride)
Brown et al. Guarded hot box procedure for determining the dynamic response of full-scale wall specimens- Part I.
Srivastava et al. Curing stresses in an epoxy polymer
Butkovich Linear thermal expansion of ice
Rosenberg et al. A Method and Apparatus for Studying the Physical Properties of Vitreous Enamels on Steel
Flanigan et al. Compressive Properties of Aluminum Alloy Sheet at Elevated Temperatures
Webster et al. Creep mechanisms in beryllium
Seok Hahn et al. Effect of environmental factors on thermal shock behaviour of polycrystalline alumina ceramics
Bryant et al. Determination of Compressive Stress Present in Porcelain Enamel on Sheet Iron
Kashcheev et al. The determination of dynamic modulus of refractory elasticity
Wellman et al. Specimen thickness effects for elastic-plastic CTOD toughness of an A36 steel
Wuellner et al. Determination of strains in enameled cast iron
RU2703808C1 (en) Method of determining deformation resistance of metal materials
Kim et al. An improved method for measuring the thermal coefficient of linear expansion of flexible polymer films
Krell et al. Depth sensing hardness in sapphire and in sintered sub-μm alumina
RU2002236C1 (en) Method for testing elastic properties of constructional material
Bernovskaya et al. Rapid method for determination of the thermostability of refractory products