RU2121655C1 - Method of inspection of surface deformations and device for its implementation - Google Patents
Method of inspection of surface deformations and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121655C1 RU2121655C1 RU95115850A RU95115850A RU2121655C1 RU 2121655 C1 RU2121655 C1 RU 2121655C1 RU 95115850 A RU95115850 A RU 95115850A RU 95115850 A RU95115850 A RU 95115850A RU 2121655 C1 RU2121655 C1 RU 2121655C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- deformation
- control points
- deformations
- forces
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования деформационных полей путем регистрации характера распределения поверхностных деформаций у образцов материалов и изделий, нагружаемых сложными системами сил. The invention relates to the field of measuring technology and can be used to study deformation fields by recording the nature of the distribution of surface deformations in samples of materials and products loaded with complex systems of forces.
Известен способ определения поверхностных деформаций плоских образцов (см. Паркс А. и Дюрелли В. Анализ деформаций с использованием муара. М.: Мир, 1974, с. 175-183), заключающийся в том, что на исследуемый объект наносят нерегулярный растр, фотографируют растр до и после деформации объекта, совмещают изображения растра, перемещают их один относительно другого и определяют деформацию по отношению величин перемещений изображений растра деформируемого объекта и муарового пятна. A known method for determining the surface deformations of flat samples (see Parks A. and Durell B. Analysis of deformations using moire. M: Mir, 1974, p. 175-183), which consists in the fact that an irregular raster is applied to the object under study, photographed raster before and after the deformation of the object, combine the images of the raster, move them one relative to another and determine the deformation by the ratio of the displacements of the images of the raster of the deformable object and the moire spot.
Недостатком этого способа наряду с его достаточной трудоемкостью является выдача им лишь дискретно-выборочной информации по отдельным участкам исследуемого объекта без возможности единовременного воспроизведения всеобъемлющей картины развития деформационного процесса на всей контролируемой поверхности указанного объекта. The disadvantage of this method along with its sufficient complexity is the issuance of only discrete-sample information on individual sections of the studied object without the possibility of simultaneous reproduction of a comprehensive picture of the development of the deformation process on the entire surface of the specified object.
Аналогом заявляемого способа является также метод измерения упругих деформаций деталей сложной формы по а.с. СССР N 513244, кл. G 01 B 11/16, 1975, который состоит в том, что величину деформаций определяют оптическим путем как разность результатов измерений координат точек деформированной поверхности и поверхности, соответствующей недеформированному состоянию той же детали, причем в качестве недеформированной принимают поверхность детали, односторонне обработанной на том же станке, что и исследуемая деталь. An analogue of the proposed method is also a method for measuring the elastic deformations of parts of complex shape by A. with. USSR N 513244, class G 01
Принципиальным недостатком этого метода является то, что он выдает информацию лишь о фиксированных конечных координатах расположения точек недеформированного и деформированного объекта, исключая при этом возможность изучения эволюции и самой динамики развития деформационного процесса как результата непрерывного изменения координат контрольных точек исследуемого объекта при любой текущей фазе развития деформационного процесса. The principal disadvantage of this method is that it provides information only on the fixed final coordinates of the location of the points of the undeformed and deformed object, while excluding the possibility of studying the evolution and the dynamics of the development of the deformation process as a result of a continuous change in the coordinates of the control points of the studied object at any current phase of the deformation process.
В качестве наиболее близкого к заявляемому способу аналога следует указать на метод определения полей деформаций и напряжений по измерениям в отдельных точках, описанный в книге Н.И.Пригоровского "Методы и средства определения полей деформаций и напряжений", М.: Машиностроение, 1983, с. 150, 151. As the closest analogue to the claimed method, the method of determining the fields of deformations and stresses from measurements at individual points described in the book by N. I. Prigorovsky "Methods and means of determining the fields of deformations and stresses", M .: Mashinostroenie, 1983, p. . 150, 151.
Согласно этому способу, принятому за прототип заявляемого способа, исследуемый объект подвергают воздействию системы постоянных или динамических сил и в процессе нагружения регистрируют деформации в контрольных участках поверхности объекта, которые снабжают тензодатчиками (тензорезисторами), закрепляемыми в месте измерения и воспринимающими локальные деформации за счет преобразования их в соответствующие приращения действующих сопротивлений тензорезисторов. According to this method, adopted as a prototype of the proposed method, the test object is exposed to a system of constant or dynamic forces and during loading, deformations are recorded in the control sections of the surface of the object, which are equipped with strain gauges (strain gages) fixed at the measurement site and sensing local deformations by converting them in the corresponding increments of the current resistance of the strain gages.
К существенным недостаткам способа-прототипа следует отнести его чрезвычайную сложность, обусловленную не только необходимостью насыщения измерений многоканальной электронной усилительно-преобразующей аппаратурой, но и ограничениями, накладываемыми длиной (базой) применяемых тензометров на количество контролируемых точек (участков) исследуемого объекта. Significant disadvantages of the prototype method include its extreme complexity, caused not only by the need to saturate the measurements with multichannel electronic amplifying and converting equipment, but also by the restrictions imposed by the length (base) of the applied tensometers on the number of controlled points (sections) of the studied object.
Действие системы деформирующих сил на тензорезисторы не только вдоль базы этих тензорезисторов, но и в их поперечных сечениях обусловливает и такой недостаток способа-прототипа как неоднозначность результатов деформационных исследований. The action of the system of deforming forces on the strain gages not only along the base of these strain gages, but also in their cross sections also leads to such a disadvantage of the prototype method as the ambiguity of the results of deformation studies.
Кроме того, для определения согласно способу-прототипу мест наиболее эффективной установки тензодатчиков при деформационных исследованиях изделий должны быть проведены предварительные расчетно-экспериментальные рекогносцировочные работы, в которых предварительные результаты получаются путем сочетания экспериментов и численного расчета. In addition, to determine, according to the prototype method, the places for the most efficient installation of strain gauges during deformation studies of products, preliminary calculation and experimental reconnaissance works should be carried out, in which preliminary results are obtained by combining experiments and numerical calculation.
Поскольку измеряемые величины деформаций по способу-прототипу находят как разность показаний многоканальной электронной аппаратуры, получаемых при воздействии на объект нагрузки и до ее приложения, то к принципиальным недостаткам способа-прототипа наряду с отмеченными выше факторами следует отнести также невозможность исследования известным способом характера непрерывного развития деформационных процессов в исследуемых объектах, не говоря уже о невозможности временной привязки различных фаз эволюции деформационного поля к определенным этапам изменения деформирующих сил. Since the measured values of deformations by the prototype method are found as the difference in the readings of multichannel electronic equipment obtained when the load is applied to the object and before its application, the fundamental disadvantages of the prototype method along with the above factors include the impossibility of studying the nature of the continuous development of deformation processes in the studied objects, not to mention the impossibility of temporarily linking the various phases of the evolution of the deformation field to green stages of the change of deforming forces.
Наиболее близким к устройству для реализации заявляемого способа является устройство для контроля поверхностных деформаций по а.с. СССР N 1516942, кл. G 01 N 27/82, которое содержит пишущие элементы и опору для их установки на контролируемой поверхности, электронный блок контроля и узлы сканирования магнитных носителей с возвратно-поступательным приводом. Closest to the device for implementing the proposed method is a device for monitoring surface deformations by a.s. USSR N 1516942, class G 01 N 27/82, which contains the writing elements and support for their installation on a controlled surface, an electronic control unit and scanning units of magnetic media with a reciprocating drive.
Существенные недостатки этого устройства состоят в том, что оно выдает лишь выборочную информацию о линейных деформациях, протекающих на отдельных дискретных участках поверхности исследуемого объекта, что является недостаточным для воспроизведения полной картины двумерного распределения и развития деформационных полей на поверхности сложно нагружаемых объектов. Significant disadvantages of this device are that it provides only selective information about linear deformations that occur on separate discrete sections of the surface of the object under study, which is insufficient to reproduce the full picture of the two-dimensional distribution and development of deformation fields on the surface of complex objects.
К недостаткам устройства-прототипа следует также отнести большую сложность как его кинематической системы, так и электронного блока контроля, которые к тому же оказываются совершенно неспособными к непосредственному графическому отражению процессов непрерывной эволюции деформационных преобразований поверхности контролируемого объекта. The disadvantages of the prototype device should also include the great complexity of both its kinematic system and the electronic control unit, which also turn out to be completely incapable of directly graphically reflecting the processes of continuous evolution of deformation transformations of the surface of the controlled object.
В рассматриваемой связи техническим результатом и существенным преимуществом заявляемого способа является расширение оперативно-технических и функциональных возможностей деформационного контроля за счет обеспечения непрерывной регистрации процесса развития деформационных полей в динамике с графическим отображением самой эволюции деформационных процессов на всех стадиях их протекания. In this connection, the technical result and a significant advantage of the proposed method is the expansion of the operational, technical and functional capabilities of the deformation control by providing continuous recording of the development of deformation fields in dynamics with a graphic display of the evolution of deformation processes at all stages of their progress.
К качественным преимуществам предлагаемого способа следует отнести также обеспечиваемую им возможность временной привязки различных фаз развития деформационного поля к определенным этапам изменения деформирующих сил. The qualitative advantages of the proposed method should also include the possibility of temporarily linking the various phases of the deformation field development to certain stages of the change in the deforming forces.
Указанный результат достигается заявляемым способом благодаря тому, что при контроле поверхностных деформаций объектов, подвергаемых воздействию системы постоянных или динамических сил с регистрацией деформаций в контрольных точках поверхности объекта, регистрацию осуществляют вычерчиванием траекторий перемещений контрольных точек на контролируемой поверхности контактирующей с ней группой фиксированно разнесенных друг относительно друга неподвижных пишущих элементов, определяют деформацию оптическим путем как разность измеряемых координат контрольных точек деформированной и недеформированной поверхности, а по конфигурациям упомянутых траекторий судят о характере развития деформационных процессов в исследуемом объекте. This result is achieved by the claimed method due to the fact that when controlling surface deformations of objects exposed to a system of constant or dynamic forces with registration of deformations at control points on the surface of the object, registration is carried out by drawing trajectories of the movement of control points on the controlled surface by a group of contacting it fixedly spaced relative to each other stationary writing elements, determine the deformation by optical means as the difference by measuring coordinates of control points of a deformed and undeformed surface, and the nature of the development of deformation processes in the studied object is judged by the configurations of the mentioned trajectories.
При этом для регистрации по заявляемому способу траекторий перемещения контрольных точек относительно определенного участка поверхности исследуемого объекта пишущие элементы устанавливают неподвижно по отношению к этому участку, который принимают за базовый. At the same time, for registering according to the claimed method, the trajectories of the movement of control points relative to a specific surface area of the investigated object, the writing elements are set motionless in relation to this area, which is taken as the base.
В случаях исследований в соответствии с предлагаемым способом деформационных процессов у плоских объектов сложной формы в качестве контрольных точек на поверхности исследуемого объекта выбирают точки, расположенные по периметрам группы контуров, которые исходно - до приложения к объекту деформирующих сил - являются подобными форме внешнего контура контролируемого плоского объекта и концентрически располагаются относительно внешнего контура исследуемого объекта. In cases of research, in accordance with the proposed method of deformation processes in complex objects of planar shape, as control points on the surface of the object under study, select points located on the perimeters of the group of contours, which initially - before the application of deforming forces to the object - are similar to the shape of the external contour of a controlled plane object and concentrically located relative to the outer contour of the investigated object.
Это наряду с повышением информативности результатов графического контроля картины распределения поверхностных деформаций у объектов сложной формы позволяет повысить и наглядность графических исследований деформационных процессов у указанных объектов. This, along with an increase in the information content of the results of graphic control of the distribution of surface deformations in objects of complex shape, makes it possible to increase the visibility of graphic studies of deformation processes in these objects.
Технические преимущества, обеспечиваемые устройством для реализации предлагаемого способа, состоят в повышении как производительности, так и технологического удобства контроля процессов формирования и развития деформационных полей на поверхностях сложно нагружаемых объектов. The technical advantages provided by the device for implementing the proposed method consist in increasing both productivity and technological convenience of controlling the processes of formation and development of deformation fields on the surfaces of complex objects.
Указанные технические преимущества заявляемого устройства, содержащего пишущие элементы и опору, достигаются тем, что оно снабжено устанавливаемой над поверхностью исследуемого объекта плитой, выполненной с системой перпендикулярных к ее плоскости отверстий, и прикрепленными к плите с противоположных сторон крышкой и пластиной, имеющей систему отверстий, соосных с отверстиями плиты, пишущие элементы, выполнены в виде стержней с цветной красящей пастой, установленных в отверстиях плиты и пластины и поджатых в направлении к поверхности исследуемого объекта цилиндрическими пружинами сжатия, опора выполнена регулируемой и включает стержень с резьбой, два диска, один из которых жестко соединен с концом стержня, а другой представляет собой гайку, навинченную на другой конец стержня и зафиксированную контргайкой, при этом к торцам дисков прикреплены пневмофиксаторы для связи опоры как с крышкой плиты, так и с неподвижной частью стенда для деформационных испытаний объекта. The indicated technical advantages of the inventive device containing writing elements and a support are achieved in that it is provided with a plate mounted above the surface of the test object, made with a system of holes perpendicular to its plane, and attached to the plate with a cover and a plate having a system of holes coaxial with plate openings, the writing elements are made in the form of rods with colored coloring paste installed in the plate and plate openings and drawn in towards the surface the test object with cylindrical compression springs, the support is adjustable and includes a threaded rod, two discs, one of which is rigidly connected to the end of the rod, and the other is a nut screwed onto the other end of the rod and fixed with a lock nut, with pneumatic fixators attached to the ends of the disks connection of the support both with the plate cover and with the fixed part of the stand for deformation tests of the object.
Наряду с этим заявляемое устройство снабжено плоским пневмофиксатором для непосредственной связи узла, образованного плитой, пластиной и крышкой, с участком поверхности исследуемого объекта. In addition, the claimed device is equipped with a flat pneumatic fixator for direct connection of the node formed by the plate, plate and cover, with the surface area of the investigated object.
Это обеспечивает возможность регистрации устройством системы траекторий, характеризующих деформационную миграцию совокупности контрольных точек на поверхности исследуемого объекта относительно определенного участка этой поверхности, принятого в качестве базового. This makes it possible for the device to register a system of trajectories characterizing the deformation migration of the set of control points on the surface of the object under study relative to a specific section of this surface, taken as the base.
На фиг. 1 а,б прилагаемого чертежа приведена конструкция устройство для реализации заявляемого способа; на фиг.2 а,б представлены схемы привязки устройства соответственно к стенду для деформационных испытаний исследуемого объекта и непосредственно к поверхности этого объекта; на фиг.3 а,б,в и на фиг.4 а,б приведены конфигурации вычерчиваемых заявляемым устройством систем кривых, которые характеризуют траектории миграции контрольных точек на поверхности контролируемого изделия при различных режимах испытаний исследуемых объектов. In FIG. 1 a, b of the attached drawing shows the design of a device for implementing the inventive method; figure 2 a, b presents a diagram of the binding of the device, respectively, to the stand for deformation tests of the investigated object and directly to the surface of this object; figure 3 a, b, c and figure 4 a, b show the configurations of the curve systems drawn by the claimed device, which characterize the migration paths of control points on the surface of the controlled product under various test conditions of the studied objects.
Как видно из фиг.1 а,б, заявляемое устройство содержит плиту 1 из титана или дюраля и параллельно скрепленную с плитой плоскую пластину 2. Плита выполнена с системой отверстий 3, имеющих с верхней стороны плиты суженные цилиндрические каналы 4. As can be seen from FIGS. 1 a, b, the inventive device comprises a
Скрепленная с плитой 1 пластина 2 также выполнена с системой отверстий 5, которые являются соосными с отверстиями 3 плиты 1. Bonded to the
Соосные отверстия 3 и 5 плиты 1 и пластины 2 образуют систему перпендикулярных к плоскости плиты и пластины каналов, содержащих пишущие элементы в виде стержней 6 с цветной красящей пастой, которые поджаты в направлении к поверхности исследуемого объекта цилиндрическими пружинами сжатия 7, выталкивающе воздействующими на выступающие пояски 8 стержней 6. Coaxial openings 3 and 5 of
К верхней поверхности плиты 1 крепится плоская крышка 9, к центру которой с наружной ее стороны может прикрепляться опора (см. фиг.2 а), включающая в себя диски 11 и 12, нижний из которых жестко связан со стержнем 13 опоры, а другой диск (11) представляет собой гайку, навинченную на верхний конец стержня 13 и зафиксированную контргайкой 14. A
К внешним торцам дисков 11 и 12 прикреплены пневмофиксаторы 15, 16 для связи опоры как с крышкой 9 плиты 1, так и с неподвижной частью 10 стенда для деформационных испытаний исследуемого объекта 17 (стенд на чертеже не показан).
Изменением глубины завинчивания стержня 13 в диске 11, можно плавно регулировать высоту подвески элементов опоры 11-16 и соответственно высоту подвески узла 1, 2, 6, 7, 8, 9 при его установке над исследуемым объектом 17 (фиг.2 а). By changing the depth of screwing of the
Фиксация требуемой высоты указанной подвески осуществляется при этом с помощью контргайки 14. The required height of the specified suspension is fixed by means of a
Как видно из фиг.2 б, при проведении ряда исследований узел 1, 2, 9 с помощью пневмофиксаторной опоры 18 может непосредственно привязываться к определенному участку поверхности самого исследуемого объекта 17, подвергаемого воздействию плоской системы деформирующих сил P, для чего соответствующий нижний участок статива может освобождаться от части пишущих стержней 6. As can be seen from FIG. 2 b, during a series of studies, the
Если в случае привязки описываемого устройства к неподвижной части 10 стенда для деформационных испытаний (фиг. 2 а) рассматриваемая система воспроизводит деформацию исследуемого объекта в виде совокупности траекторий, по которым перемещается система точек на поверхности исследуемого объекта относительно статорной части испытательной установки, то в случае привязки узла 1, 2, 9 заявляемого устройства непосредственно к определенной части поверхности исследуемого объекта 17 (как это показано на фиг. 2 б) устройством обеспечивается графическое воспроизведение непосредственно на контролируемой поверхности испытуемого объекта группы кривых, характеризующих трассы миграции совокупности контрольных точек исследуемого объекта относительно любого участка поверхности этого объекта, условно принимаемого в качестве опорно-базового. If in the case of linking the described device to the
Функционирование описываемого устройства и реализации им заявляемого способа регистрации и контроля развития поверхностных деформаций протекают следующим образом. The functioning of the described device and its implementation of the proposed method for recording and monitoring the development of surface deformations proceed as follows.
Перед проведением измерений - до приложения к исследуемому образцу 17 материала, изделия или конструкционного элемента деформирующий усилий, приводящих исследуемый объект в плосконапряженное состояние, - над подлежащим контролю образцом 17 устанавливают описываемое устройство таким образом, чтобы узел 1, 2, 9 располагался параллельно поверхности исследуемого образца 17, а рабочие окончания пишущих стержней 6 с красящей пастой упирались под выталкивающим действием пружин 7 в противолежащие окончаниям стержней 6 элементы поверхности исследуемого объекта. Before taking measurements — before the material, product, or structural element is applied to the
При необходимости регистрации и исследования закономерностей деформационной миграции системы контрольных точек на поверхности исследуемого объекта относительно внешнего базового ориентира, когда узел 1, 2, 9 устройства с помощью опоры 11, 12, 13 и пневмофиксаторов 15, 16 крепится к неподвижной (статорной) части 10 деформационно-испытательного стенда, высота подвеса узла 1, 2, 9 над контролируемой поверхностью исследуемого образца 17 и соответственно плотность прижима рабочих окончаний пишущих узлов 6 к соответствующим элементам поверхности объекта 17 (см. фиг.2 а) плавно регулируются глубиной завинчивания верхнего окончания стержня 13 в резьбовое отверстие диска 11 с последующей фиксацией достигнутой высоты подвеса узла 1, 2, 9 над образцом 17 с помощью контргайки 14. If it is necessary to register and study the patterns of deformation migration of the system of control points on the surface of the object under study with respect to an external reference landmark, when the
В зависимости от формы подлежащего контролю образца 17, а также в зависимости от взаимоориентации и количественного соотношения сил, воздействующих на обследуемый образец, пишущие стержни 6 в гнездах 3 узла 1, 2 должны размещаться, образуя либо угольную фигуру (прямоугольную, ромбическую, треугольную) - при воздействии на исследуемый образец ортогональной системы сил, либо эллиптическую фигуру (в частности, окружность) - при воздействии на исследуемый образец круго-радиальной системы сил. Depending on the shape of the
После надлежащего размещения пишущих стержней 6 в гнездах 3 узла 1, 2 и ориентации этого узла указанным выше образом - с помощью опоры 11-14 с пневмофиксаторами 15, 16 (см. фиг. 2 а) либо с помощью пневмофиксатора 18 (см. фиг. 2 б) - против контролируемой поверхности исследуемого объекта 17 последний подвергают воздействию деформирующей системы сил P, в процессе чего пишущие узлы вычерчивают на проходящих под ними элементах поверхности деформируемого изделия системы кривых, характеризующих конфигурации траекторий (трасс), по которым происходят перемещения (миграция) совокупности контрольных точек на поверхности исследуемого объекта в процессе воздействия на него произвольно сложной системы деформирующих сил. After proper placement of the
Приводимая на фиг. 3 а диаграмма отражает картину развития деформационного процесса в плоском образце при одновременном воздействии на него ортогональной системы растягивающих усилий, например, при приложении к испытываемому образцу двух ортогональных пар сил - P и Q. На этой диаграмме пути миграции контролировавшихся элементов (точек) на поверхности исследовавшегося образца обозначены системой кривых, снабженных стрелками, которые индицируют направления миграции контрольных точек от их исходного, предшествовавшего началу деформации стартового положения, когда эти контрольные точки были дислоцированы по периметрам двух подобных прямоугольников A и B, до конечных положений указанных точек, отвечающих окончанию деформационного процесса. Referring to FIG. 3a, the diagram reflects the picture of the development of the deformation process in a flat specimen under the simultaneous action of an orthogonal system of tensile forces, for example, when two orthogonal pairs of forces — P and Q — are applied to the test specimen. In this diagram, the migration paths of controlled elements (points) on the surface of the investigated the samples are indicated by a system of curves equipped with arrows that indicate the direction of migration of control points from their original, preceding the start of deformation, starting position when these control points were deployed along the perimeters of two similar rectangles A and B, to the final positions of these points corresponding to the end of the deformation process.
Для лучшего различения трасс миграции контрольных точек, характеризующих конфигурацию фронтов распространения деформационных полей у исследуемого образца при начальном размещении пишущих стержней 6 описываемого устройства по периметрам двух соосных прямоугольников, определяющих исходную дислокацию контрольных точек на поверхности исследуемого объекта вдоль фигур A и B (см. фиг.3 а), красители у пишущих стержней, расположенных вдоль каждого из прямоугольников (A, B) применяют различного цвета. In order to better distinguish migration paths of control points characterizing the configuration of the propagation fronts of deformation fields in the test sample during the initial placement of the
На фиг. 3 б изображена диаграмма, отображающая картину развития деформационного процесса у исследуемого объекта, подвергаемого совместному воздействию двух ортогональных пар сжимающих усилий (встречных пар P' и Q'), когда при тех же, что и в вышерассмотренном случае условиях исходной дислокации контрольных точек вдоль соосных прямоугольников A и B, линии перемещения элементов поверхности исследуемого образца, то есть трассы миграции совокупности контрольных точек исследуемого объекта, в отличие от диаграммы по фиг. 3 а, направлены внутрь прямоугольников A, B, отвечающих начальной дислокации контрольных элементов на поверхности исследуемого образца. In FIG. Figure 3b is a diagram showing a picture of the development of the deformation process of the object under study subjected to the combined action of two orthogonal pairs of compressive forces (colliding pairs P 'and Q') when, under the same conditions as in the case considered above, the initial dislocation of control points along coaxial rectangles A and B, the lines of movement of the surface elements of the test sample, that is, the migration path of the set of control points of the test object, in contrast to the diagram of FIG. 3a are directed inside the rectangles A, B corresponding to the initial dislocation of the control elements on the surface of the test sample.
При сохранении указанной выше исходной ориентации пишущих узлов 6 в каналах 3 узла 1, 2 заявляемого устройства таким образом, чтобы при ненагруженном состоянии исследуемого образца 17 контрольные точки на поверхности этого образца располагались вдоль контуров пары соосных прямоугольников A, B, однако в случае воздействия на исследуемый образец двух ортогональных пар сил P'' и Q'', из которых одна пара сил (P'') действует на образец растягивающе, в то время как другая пара сил (Q'') действует на образец сжимающе (сдавливающе), траектории перемещения контролируемых элементов по поверхности исследуемого изделия принимают вид, представленный на фиг. 3 в. При этом, если под воздействием растягивающей пары сил (P''; -P'') трассы миграции контрольных точек, исходно расположенных вдоль сторон прямоугольников A, B, перпендикулярных к линии действия сил P'' и -P'', направлены вне рамок A и B, то под влиянием сжимающей пары сил Q'' и -Q'' трассы миграции контрольных точек на поверхности образца, исходно расположенных вдоль пар сторон прямоугольников A, B, перпендикулярных к линии действия пары сил Q'' и -Q'', направлены внутрь рамок A и B. While maintaining the initial orientation of the
В случаях, когда испытуемый образец подвергается прочностным испытаниям с помощью системы из кругорадиально расположенных пар растягивающих сил (R, -R; R', -R'; R'', -R"; R''', -R'''), как это показано на фиг. 4 а, пишущие стержни 6 устанавливают в узле 1, 2 описываемого устройства вдоль кругового контура G, либо вдоль пары концентрических контуров G и G'. In cases where the test specimen is subjected to strength tests using a system of circularly spaced pairs of tensile forces (R, -R; R ', -R'; R '', -R "; R '' ', -R"' ') , as shown in Fig. 4 a, the
Повышение удобства анализа диаграмм, получаемых в результате воздействия на исследуемый образец системы кругосимметрично ориентированных пар растягивающих сил P, P', P'', P''' достигается - при исходной дислокации пишущих стержней 6 вдоль группы концентрических контуров G - за счет того, что пишущие узлы 6 устройства, размещаемые в его узле 1, 2 вдоль каждого из упомянутых концентрических контуров G, G' (фиг. 4 а), снабжаются различными цветами красящего вещества (пасты, чернил). Improving the convenience of analyzing diagrams obtained as a result of exposure to a test sample of a system of rotationally oriented pairs of tensile forces P, P ', P' ', P' '' is achieved - with the initial dislocation of the
В случае воздействия на испытуемый образец системы кругорадиально ориентированных сил P и Q, знак которых по периметру исследуемого объекта изменяется (см. фиг. 4 б), огибающая N, проходящая через окончания трасс миграции контрольных точек по поверхности образца, пересекает круговой контур G', соответствующий кривой начальной дислокации контрольных точек, в нескольких пунктах (а, б, в, г, д, е), которые разделяют области положительных и отрицательных деформаций (зоны расширения и сжатия поверхности исследуемого объекта). In the case of exposure to a test sample of a system of circularly oriented forces P and Q, the sign of which changes along the perimeter of the test object (see Fig. 4 b), the envelope N passing through the ends of the migration paths of control points along the surface of the sample intersects the circular contour G ', corresponding to the curve of the initial dislocation of control points, at several points (a, b, c, d, e, e) that separate the areas of positive and negative deformations (zones of expansion and contraction of the surface of the object under study).
Описываемый способ и реализующее его устройство могут быть использованы для исследования прочностных свойств образцов самых различных материалов и изделий по деформационным диаграммам этих объектов, получаемым в результате приложения к ним различных по закономерности изменения, характеру взаимоориентации и соотношению величин внешних деформирующих сил. The described method and the device that implements it can be used to study the strength properties of samples of a wide variety of materials and products according to the deformation diagrams of these objects, obtained as a result of applying changes in them, regular patterns, the nature of mutual orientation and the ratio of the values of external deforming forces.
Применение заявляемого способа и реализующего его устройства, в частности, для испытания образцов ряда упругих и пластических материалов (например, сплошных и прорезиненных изделий, синтетических материалов, различного вида тканей и композитных изделий) позволяет оперативно исследовать и обнаруживать структурные дефекты контролировавшихся объектов для своевременного принятия технологических мер к их устранению - как в процессе проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, так и в процессе последующего серийного выпуска соответствующей продукции. The use of the proposed method and the device that implements it, in particular, for testing samples of a number of elastic and plastic materials (for example, solid and rubberized products, synthetic materials, various types of fabrics and composite products) allows you to quickly investigate and detect structural defects of controlled objects for timely adoption of technological measures to eliminate them - both in the process of conducting research and developmental works, and in the process of subsequent serial th release of relevant products.
При исследованиях прочностных характеристик и свойств элементов авиационных конструкций, ракетных систем и ряда транспортных средств для увеличения масштаба регистрируемых деформаций и повышения технологического удобства и разрешающей способности проводимых исследований деформационный процесс может также моделироваться с помощью образцов изделий, выполненных из материалов с повышенной механической податливостью. In studies of the strength characteristics and properties of elements of aircraft structures, missile systems and a number of vehicles, to increase the scale of recorded strains and increase the technological convenience and resolution of the research, the deformation process can also be modeled using product samples made of materials with increased mechanical flexibility.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95115850A RU2121655C1 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Method of inspection of surface deformations and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95115850A RU2121655C1 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Method of inspection of surface deformations and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95115850A RU95115850A (en) | 1997-09-20 |
| RU2121655C1 true RU2121655C1 (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=20171985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95115850A RU2121655C1 (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Method of inspection of surface deformations and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2121655C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670217C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА СООРУЖЕНИЙ" | Method of measuring stress-strain state of metal constructions without static unloading |
| RU2697022C1 (en) * | 2018-08-24 | 2019-08-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Method of graphic recording of change of two-axial stresses in the considered point of the part surface (versions) |
-
1995
- 1995-09-11 RU RU95115850A patent/RU2121655C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и натяжений. - М.: Машиностроение, 1983, с.150 - 151. 2. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2670217C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА СООРУЖЕНИЙ" | Method of measuring stress-strain state of metal constructions without static unloading |
| RU2697022C1 (en) * | 2018-08-24 | 2019-08-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Method of graphic recording of change of two-axial stresses in the considered point of the part surface (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6078396A (en) | Non-contact deformation measurement | |
| US6360598B1 (en) | Biomechanical measuring arrangement | |
| DE3723609A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTION-FREE TESTING OF PRODUCED PARTS | |
| ATE176324T1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING MOLECULES | |
| US3854328A (en) | Resiliency testing device | |
| RU2121655C1 (en) | Method of inspection of surface deformations and device for its implementation | |
| CA1206784A (en) | Phase multiplication holography | |
| CN218895752U (en) | Micro deformation comprehensive test bed | |
| CN209689818U (en) | A kind of easy force sensor caliberating device | |
| CN106290810A (en) | A kind of contactless concrete early age deformation test system | |
| RU2373492C2 (en) | Optical device for measuring displacements | |
| Binda et al. | Electronic speckle interferometry for the deformation measurement in masonry testing | |
| CN109883611A (en) | A kind of easy force sensor caliberating device and method | |
| RU2818645C1 (en) | Method for combined determination of poisson ratio and contact friction coefficients during compression test | |
| Pierron et al. | Experimental validation of the virtual field method on composites | |
| CN107339937A (en) | A kind of mechanism kinematic parameter test device of Multi-sensor Fusion | |
| JPH0545961Y2 (en) | ||
| SU951103A1 (en) | Device for testing specimens for three-axial compression | |
| JPS6180076A (en) | Apparatus for inspecting mr element | |
| UA129655U (en) | DEVICES FOR DETERMINATION OF PHYSICO-MECHANICAL CHARACTERISTICS OF BUILDING MATERIALS | |
| SU1562869A1 (en) | Matrix transducer to flaw detector | |
| DD139462A1 (en) | ARRANGEMENT FOR THE THERMAL EXAMINATION OF ELECTRICAL MODULES | |
| RU2063032C1 (en) | Method of determination of creasing property of nap of materials | |
| SU1086165A1 (en) | Bed for determining deformation of rock samples | |
| Taiba et al. | Laboratory Measurement of Displacement on Shallow Foundation in Uniform Sand using Particle Image Velocimetry Technique |