RU2485475C1 - Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе - Google Patents
Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485475C1 RU2485475C1 RU2011151038/28A RU2011151038A RU2485475C1 RU 2485475 C1 RU2485475 C1 RU 2485475C1 RU 2011151038/28 A RU2011151038/28 A RU 2011151038/28A RU 2011151038 A RU2011151038 A RU 2011151038A RU 2485475 C1 RU2485475 C1 RU 2485475C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- internal supports
- compensating
- bending
- supports
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании на релаксацию напряжения металлических образцов при изгибе. Сущность: помещают образец между двумя наружными и двумя внутренними опорами. Прижимают наружные и внутренние опоры к жестким ограничителям изгибающимся образцом. Выдерживают образец при заданных условиях испытания. Прикладывают компенсирующую силу к внутренним опорам. Измеряют значение компенсирующей силы в момент начала перемещения внутренних опор от жесткого ограничителя. Определяют напряжение в образце по указанному значению компенсирующей силы. Снимают компенсирующую нагрузку. Технический результат: повышение достоверности определения релаксационной зависимости для облучаемых образцов по результатам периодических измерений релаксирующего напряжения, упрощение дистанционно выполняемых измерительных операций, увеличение предельных параметров и продолжительности испытаний на релаксацию напряжения при изгибе плоского образца. 1 ил.
Description
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании на релаксацию напряжения металлических образцов при изгибе.
Известен способ испытания на релаксацию напряжения при изгибе, использованный в изобретении (А.С. №896489, БИ №1, 1982) для испытания кольцевого образца, в изобретениях (А.С. №1033916, БИ №29, 1983 и А.С. №1235315, БИ №20, 1986) для испытаний плоского образца и заключающийся в том, что элемент, нагружающий образец, выполняют из двух частей, разделенных электроизолирующей прокладкой, одна часть элемента постоянно связана электрически с образцом, электрический контакт другой части с образцом периодически нарушается путем приложения к образцу усилия, отрывающего его от нагружающего элемента, и релаксирующее напряжение определяют по величине этого усилия в момент нарушения контакта.
Недостатками способа являются нестабильность размеров и деградация электрического сопротивления электроизолирующей прокладки в условиях воздействия нагрузки, температуры, высокопоточного радиоактивного излучения и агрессивной среды испытания. Нестабильность размеров приводит к постепенному изменению напряженного состояния образца и снижению точности результатов испытаний. Потеря электроизолирующих свойств ограничивает предельные параметры и продолжительность испытаний.
Известен способ испытания на релаксацию напряжения при четырехточечном изгибе плоских образцов (Изобретение «Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе». Патент РФ на изобретение №2357224, БИ №15, 2009). В данном способе помещают образец между четырьмя нагружающими опорами, перемещают подвижные опоры поступательно к неподвижным опорам, сохраняя симметричность нагружения, до конечного положения опор, задаваемого жесткими ограничителями перемещения, выдерживают образец при заданных условиях испытания, перемещают подвижные опоры поступательно от неподвижных опор, перемещают с заданной скоростью подвижные опоры поступательно к неподвижным опорам, регистрируют прикладываемое усилие, получают зависимость усилия от перемещения и определяют релаксирующее напряжение по усилию в точке перелома указанной зависимости, причем подвижные - две наружные опоры, а две внутренние опоры неподвижные.
Недостатком данного способа является наличие периодически выполняемой операции частичной разгрузки образца перед измерением зависимости усилия от перемещения подвижных опор в сторону неподвижных опор, ограниченного жесткими ограничителями. Указанная операция возможна только при временном нарушении жесткости соединения элементов устройства с наружными и внутренними опорами. В дальнейшем жесткое соединение должно быть восстановлено техническими средствами для продолжения испытания образца.
Первые измерения релаксирующего напряжения проводятся с погрешностью ±(2-3)%. Последующие измерения с периодическим повторением операции частичной разгрузки образца приводят к постепенному увеличению погрешности в несколько раз из-за износа фиксаторов состояния образца с частичным и полным (рабочим) изгибом.
Другой недостаток данного способа, также связанный с операцией частичной разгрузки образца, состоит в сложности его дистанционной реализации на облученных образцах в защитных камерах.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении достоверности определения релаксационной зависимости для облучаемых образцов по результатам периодических измерений релаксирующего напряжения, упрощении дистанционно выполняемых измерительных операций, увеличении предельных параметров и продолжительности испытаний на релаксацию напряжения при изгибе плоского образца.
Для достижения вышеуказанного технического результата в способе испытаний на релаксацию напряжений при четырехточечном изгибе помещают образец между двумя наружными и двумя внутренними опорами, прижимают наружные и внутренние опоры к жестким ограничителям изгибающимся образцом, выдерживают образец при заданных условиях испытания, прикладывают компенсирующую силу к внутренним опорам, измеряют значение компенсирующей силы в момент начала перемещения внутренних опор от жесткого ограничителя, определяют напряжение в образце по указанному значению компенсирующей силы, снимают компенсирующую нагрузку.
Отсутствие частичного разгружения и выпрямления образца и принудительного возврата его в состояние начального изгиба позволяет проводить измерения с погрешностью ±(2-3)% без ее изменения в процессе испытаний.
Наличие жестких ограничителей позволяет восстанавливать указанное состояние самопроизвольно после снятия компенсирующей силы. Все это упрощает измерительные операции, позволяет выполнять их дистанционно, без прямого контакта с облученным образцом, увеличивает достоверность получаемых результатов, позволяет расширить диапазон параметров облучения.
На прилагаемом чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ,
где
1 - образец,
2 - наружные опоры,
3 - внутренние опоры,
4, 5 - жесткие ограничители,
6 - система перемещения с датчиками силы и перемещения,
а - расстояние между ближайшими наружной и внутренней опорами,
l - расстояние между внутренними опорами.
Для реализации заявляемого способа помещают образец между двумя наружными и двумя внутренними опорами, прижимают наружные и внутренние опоры к жестким ограничителям изгибающимся образцом, выдерживают образец при заданных условиях испытания, прикладывают компенсирующую силу к внутренним опорам, измеряют значение компенсирующей силы в момент начала перемещения внутренних опор от жесткого ограничителя, определяют напряжение в образце по указанному значению компенсирующей силы, снимают компенсирующую нагрузку.
При симметричном расположении образца (1) между парами опор (2) и (3), прижатым к жестким ограничителям (4) и (5), на каждую из четырех опор воздействует сила Р, равная
где Е - модуль Юнга, h - толщина образца, изгиб концов образца на участках длиной а. По силе Р определяют напряжение во внешних слоях образца на участке длиной l
где b - ширина образца.
В предлагаемом способе напряжение σ рассчитывается с помощью формулы (2) по результатам измерения силы Р. Для измерения Р к внутренним опорам прикладывается компенсирующая сила Рк, противодействующая силе 2Р. С момента, когда Рк становится равной 2Р, внутренние опоры начинают перемещаться, увеличивая заданный прогиб образца. Указанный момент фиксируется датчиком перемещения. Кроме того, при Рк>2Р резко снижается наклон зависимости Рк от перемещения. Пока Рк<2Р перемещение определяется малой упругой податливостью участка нагружающей тяги ниже места закрепления датчика перемещения. Этот участок мал и обладает большой жесткостью. В этом случае указанная зависимость практически вертикальна. При Рк>2Р показания датчика перемещения существенно возрастают из-за перемещения внутренних опор, что приводит в резкому снижению наклона зависимости Рк от перемещения и принципиальной возможности измерения Р с погрешностью не более ±(2-3)%.
Для иллюстрации эффективности способа рассмотрим в качестве примера плоский образец из стали с размерами: а=b=10 мм, l=20 мм, h=0,7 мм. Модуль Юнга Е=2·104 кг/мм2. Положим изгиб концов образца y=h. По формуле (1) определяем Р=3,01 кг. При нижнем стальном участке тяги длиной 10 мм и сечением 50 мм2 сила 2Р вызовет ее сокращение на 0,03 мкм. Наклон зависимости Рк от перемещения равен 105 кг/мм. При Рк>2Р наклон указанной зависимости в соответствии с формулой (1) равен
поскольку Δl равно дополнительному изгибу концов образца, Δy. Отсюда ΔРк/Δl=8,6 кг/мм, то есть на четыре порядка меньше, чем при Рк<2Р.
Протяженность второго участка зависимости Рк от перемещения не должна быть больше предельной, при которой напряжение в образце становится равным пределу текучести σт. По этому критерию в соответствии с формулой (2) предельное увеличение силы Рк на указанном участке, ΔРк, определяется по формуле
Для рассмотренного примера это означает, что при 2Р=6,02 кг и σт=20 кг/мм2 предельное значение ΔРк равно 3,27 кг.
Claims (1)
- Способ испытания на релаксацию напряжений при четырехточечном изгибе, заключающийся в том, что помещают образец между двумя наружными и двумя внутренними опорами, прижимают наружные и внутренние опоры к жестким ограничителям изгибающимся образцом, выдерживают образец при заданных условиях испытания, прикладывают компенсирующую силу к внутренним опорам, измеряют значение компенсирующей силы в момент начала перемещения внутренних опор от жесткого ограничителя, определяют напряжение в образце по указанному значению компенсирующей силы, снимают компенсирующую нагрузку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011151038/28A RU2485475C1 (ru) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011151038/28A RU2485475C1 (ru) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2485475C1 true RU2485475C1 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=48786449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011151038/28A RU2485475C1 (ru) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2485475C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2047131C1 (ru) * | 1992-01-28 | 1995-10-27 | Евгений Васильевич Лодус | Установка для испытания на поперечный изгиб образцов материалов |
JP2007132759A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リラクゼーション試験方法及び試験装置、並びに試験治具 |
RU2349894C1 (ru) * | 2007-10-04 | 2009-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Росийской Федерации Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Устройство для испытания плоских образцов на релаксацию напряжения при изгибе |
RU2357224C1 (ru) * | 2007-10-04 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" (ОАО "ГНЦ НИИАР") | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе |
-
2011
- 2011-12-14 RU RU2011151038/28A patent/RU2485475C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2047131C1 (ru) * | 1992-01-28 | 1995-10-27 | Евгений Васильевич Лодус | Установка для испытания на поперечный изгиб образцов материалов |
JP2007132759A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リラクゼーション試験方法及び試験装置、並びに試験治具 |
RU2349894C1 (ru) * | 2007-10-04 | 2009-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Росийской Федерации Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Устройство для испытания плоских образцов на релаксацию напряжения при изгибе |
RU2357224C1 (ru) * | 2007-10-04 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" (ОАО "ГНЦ НИИАР") | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101189816B1 (ko) | 전하량 측정에 의한 압전 박막의 횡방향 압전 물성 측정 장치 및 방법 | |
CN103913643B (zh) | 一种基于测量电荷的挠曲电系数直接测量装置及方法 | |
JP6142074B2 (ja) | 疲労試験装置 | |
KR101373059B1 (ko) | 계장화 압입 시험을 이용한 잔류응력 평가 방법 | |
KR102219789B1 (ko) | 보상형 기계적 테스트 시스템 | |
JP2014505240A5 (ja) | 圧延中の薄膜ストリップ又は金属薄板ストリップの力を測定する力センサ・システム | |
RU2357224C1 (ru) | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе | |
Facheris et al. | Cyclic mechanical behavior of 316L: uniaxial LCF and strain-controlled ratcheting tests | |
RU2485475C1 (ru) | Способ испытаний на релаксацию напряжения при изгибе | |
JP2009257885A (ja) | 試験片保持装置 | |
JP4870013B2 (ja) | 腐食量測定センサ | |
JP4061341B2 (ja) | ひずみ制御型超高サイクル疲労試験方法および疲労試験装置 | |
JP6049378B2 (ja) | 疲労試験装置 | |
RU163305U1 (ru) | Волоконно-оптический датчик деформации (продольного растяжения/сжатия) | |
JP2012229982A (ja) | コンクリート構造体のヘルスモニタリング方法及び装置 | |
CN107655617B (zh) | 振弦式压力传感器的温度影响修正方法 | |
RU2489700C1 (ru) | Устройство для испытания плоских облученных образцов на релаксацию напряжения при изгибе | |
CN107727018B (zh) | 振弦式应变传感器的温度影响修正方法 | |
BRPI1013039A2 (pt) | "método e dispositivo para medir uma protrusão em casquilhos de rolamento" | |
RU2507476C1 (ru) | Способ настройки тензорезисторных датчиков с мостовой измерительной цепью по мультипликативной температурной погрешности с учетом положительной нелинейности температурной характеристики выходного сигнала датчика | |
US20240118150A1 (en) | Method for testing internal force increment of arch bridge suspender by inertial measurement | |
RU2677259C1 (ru) | Способ определения коэффициента диффузии в листовых ортотропных капиллярно-пористых материалах | |
JP3910796B2 (ja) | 鋼材の変態塑性ひずみの推定方法 | |
RU2532234C1 (ru) | Способ измерения механических свойств материала в условиях всестороннего давления (варианты) | |
RU2653186C1 (ru) | Способ определения коэффициента пуассона материала герметичной тонкостенной полимерной трубки |