Измерении деформаций

Зеркально-теневой метод (рис. 4.8, в) основан на измерении амплитуды данного сигнала. Этот метод не требует двустороннего доступа и позволяет определять дефекты в корневых швах стыковых соединений.

зеркально-теневой метод, основанный на измерении амплитуды донного сигнала. На рис. В.4, а отраженный луч условно смещен в сторону. По технике выполнения (фиксируется эхосиг-нал) — это метод отражения, а по физической сущности контроля (измеряют ослабление сигнала, дважды прошедшего ОК в зоне дефекта) он близок теневому методу;

Влияние боковой поверхности сказывается в возникновении ошибок в измерении амплитуды эхосигнала и определении координат дефекта. Если в месте расположения преобразователя непосредственно над дефектом образуется интерференционный минимум, то в поисках максимума контроллер сместит преобразователь в сторону и ошибочно укажет расстояние т от дефекта до свободной поверхности.

Зеркально-теневой метод основан на измерении амплитуды донного сигнала. На рис. 2.4, а отраженный луч условно смещен в сторону. По технике выполнения (фиксируют эхо-сигнал) его относят к методам отражения, а по физической сущности контроля (измеряют ослабление сигнала, дважды прошедшего изделие в зоне дефекта) он близок к теневому методу.

Другие схемы оценки акустического контакта приведены на рис. 4.2, б, в. Первый способ (см. рис. 4.2, б) основан на измерении амплитуды донного эхо-сигнала продольной волны, формируемой в испытуемом изделии 3 при возбуждении поперечной волны. Донный эхо-сигнал воспринимается дополнительной пьезопласти-ной 12. При оценке вторым способом (см. рис. 4.2, в) в качестве опорного сигнала используется донный эхо-сигнал продольной

На рис. 153 приведена схема устройства *, принцип действия которого также основан на измерении амплитуды оптического сигнала, однако в нем происходит сравнение двух сигналов, полученных от эталонного и измеряемого изделий. Параллельный пучок лазера 1 проходит через поляризатор 2 и расщепляется призмой 3 на два пучка одинаковой интенсивности — для освещения эталонного и измеряемого изделий. Призма 8 позволяет сделать эти пучки параллельными. В качестве эталонного объекта используется щель 10. После дифракции на эталонном 10 и измеряемом 5 изделиях часть продифрагировавших лучей //, 20, распространяющихся под углом а к падающим пучкам 4 и 6, попадает на линзу 19 и собирается в фокальной плоскости, где расположен фотоэлемент 17. Если размер измеряемого изделия отличается от эталонного, то интенсивность лучей, распростра-

МЛ параметров вибрации в диапазоне частот от 15 до 200 гц следующие: двойная амплитуда скоростей 0,5—300 мм/сек <и двойная амплитуда уакорений 0,1—8g. Основная погрешность при измерении амплитуды смещений в указанных пределах, отнесенная к верхнему пределу шкалы экрана и стрелочного прибора, не более

Зеркально-теневой (ЗТ) метод основан на измерении амплитуды донного сигнала. На рис. 2.6, а отраженный луч показан смещенным в сторону. По технике выполнения (фиксируется эхосигнал) - это метод отражения, а по физической сущности (измеряют ослабление дефектом сигнала, дважды прошедшего ОК) он близок к теневому методу, поэтому его относят не к методам прохождения, а к комбинированным методам.

Влияние боковой поверхности сказывается на возникновении ошибок при измерении амплитуды эхосигнала и определении координат дефекта. Если в месте расположения преобразователя непосредственно над дефектом образуется интерференционный минимум, то в поисках максимума дефектоскопист сместит преобразователь в сторону и ошибочно укажет расстояние т от дефекта до свободной поверхности. По этой причине зону вблизи боковой поверхности называют зоной неуверенного контроля.

EN 12668-2 рекомендует методы экспериментального измерения диаграмм направленности преобразователя. Наиболее точный из них состоит в измерении амплитуды прошедшего сигнала с помощью ЭМА-приемника на цилиндрической поверхности образца, подобного СО-3. Исследуемый преобразователь при этом помещают на плоской поверхности образца в точке, где амплитуда эхосигнала от цилиндрической поверхности максимальна. Предлагаются также способы оценки диаграмм направленности по боковым цилиндрическим отверстиям, как на рис. 2.68, или отверстиям со сферическим дном. Корректировка результатов измерений на изменение расстояния от преобразователя до отражателя, происходящее при перемещении преобразователя, не предусматривается.

Использовали два способа тарировки. Наиболее простой состоял в измерении амплитуды УЗ-сигнала в зависимости от контактного давления, подаваемого на образец сопрягаемых поверхностей. Методика позволила обнаружить зоны с разной плотностью посадки по площади соединения и определить среднее значение плотности посадки.

Наиболее распространенным разрушающим методом измерения остаточных напряжений является метод Давиденкова, основанный на измерении деформаций, образующихся в оставшейся части плоского образца по мере удаления деформированных слоев металла. Измерение величины деформаций положено в основу определения напряжений механическими и электрическими тензометрами. С помощью механического тензометра измеряют расстояние между какими-либо двумя точками образца до и после нагружения. Широкое распространение получили проволочные датчики сопротивления. Такой датчик, выполненный из зигзагообразно уложенной проволоки диаметром 0,015—0,03 мм, наклеивается на поверхность исследуемой детали в направлении деформации. Для изготовления датчиков сопротивления . используются кшстантан, нихром, элит-тт^яр и другие материалы с высоким сопротивлением.

При синхронном измерении деформаций по двум направлениям в окрестности точки тела, подверженного циклической нагрузке, в случае пропорционального изменения компонентов напряженного состояния нами установлено новое, не известное до сих пор проявление рассеяния энергии, являющееся результатом неупругих свойств материала и наблюдающееся в виде замкнутой петли, названное нами деформационным гистерезисом. Проведенные исследования показали, что деформационный гистерезис несет информацию о рассеянной энергии за цикл, демпфирующих свойствах материала, неупругих компонентах протекающих деформаций, накоплении повреждений и о работоспособности материала в прочностном аспекте.

Суть метода сеток заключается в том, что на поверхность модели, которая обычно изготавливается из того же материала, что и реальное изделие (иногда используется другой материал), наносится сетка с заданными параметрами. В процессе деформирования образца, включая деформирование его поверхности, сетка искажается в той же мере, что и поверхность. Измеряя искажение элементов сетки, можно судить об упругих и пластических деформациях модели. Преимущество метода — наглядность, достоверность, сравнительная простота, возможность исследования всего поля деформации и кинетики процесса пластического деформирования вплоть до разрушения. Возможность перерывов в испытаниях при разных степенях деформации с производством необходимых измерений позволяет установить количественные закономерности местной пластической деформации в различных участках и особенно в зонах концентрации деформации. Имеется также возможность изучения кинетики изменения концентрации напряжений при нагружении образца. Недостатки метода: малая чувствительность при измерении деформаций менее 5%; возможность изучения деформаций, как правило, только на поверхности.

Рис. 10.133. Схема расположения проволочных датчиков на испытуемой детали (рис. 10.133, а) и схемы подключения их для измерения различных деформаций. При измерении деформаций растяжения и сжатия (рис. 10.133,6) датчик Ль наклеиваемый на испытуемую деталь, и датчик-компенсатор R2, наклеиваемый рядом на недеформируемый металл, включаются в соседние плечи мостика. При измерении деформации изгиба (рис. 10.133, в) датчики RL и R2 включаются в соседние плечи и наклеиваются па противоположный стороны испытуемой детали (R2 и R$ — температурные компенсаторы). Равные продольные деформации при этом исключаются, а чувствительность мостика удваивается. При измерении касательных напряжений закручиваемого вала (рис. 10.133, г) исключение шгибных деформаций достигается наклейкой датчиков Rs и R6 таким образом, чтобы их оси составляли с осью испытуемого вала 45°. Датчики включаются в противоположные

При измерении деформаций во многих точках используются специальные переключатели.

(при измерении деформаций и перемещений)

При измерении деформаций в условиях высокого гидростатического давления незащищенный тензорезистор подвергается воздействию давления, что приводит к дополнительному деформированию и изменению сопротивления решетки. До настоящего времени природа процессов, происходящих при деформации тонких проволок, изучена мало. Влиянию давления на сопротивление чистых металлов и сплавов посвящен ряд работ [3, 8, 23]. Установлено, что сопротивление чистых металлов (за исключением Bi, Li, Ca, Cr) уменьшается почти линейно с повышением давления и выражается [8] уравнением

МС (системы Ni — Si — В) выгодно отличаются по свойствам от кристаллических сплавов. Они имеют на порядок ниже термический коэффициент электросопротивления и в 1,5 раза больше удельное электрическое сопротивление. Сплавы парамагнитны, коррозионно-стойки, обладают линейной температурной зависимостью ЭДС и относительно высокой температурой кристаллизации. Их можно использовать не только для изготовления прецизионных резисторов , но и для тензодатчиков при измерении деформаций и микросмещений и т. д.

Выпадение мелкодисперсных частиц вызывает повышение сопротивления деформированию, и на первой стадии нагруженияг когда частицы еще малы, наблюдалось сильное уменьшение ширины петли и рост предела текучести [69, 70]. Коагуляция частиц, вызывавшая ослабление границ зерен, на некоторой стадии нагружения, зависящее от уровня нагрузки, приводила к возникновению микротрещин по границам зерен, и при измерении деформаций на определенной базе образца получали увеличение ширины петли гистерезиса. Повышение сопротивления деформированию на первых стадиях нагружения связано в основном с блокированием дислокаций выпавшими частицами, эффективность которой зависит также и от количества частиц. Увеличение размера частиц на последующих стадиях нагружения сопровождается в основном за счет их коагуляции и в связи с этим уменьшением плотности частиц. Последнее обстоятельство облегчает перемещение дислокаций либо за счет их отрыва, либо за счет переползания. В результате на последующих стадиях нагружения уменьшается сопротивление материала малоцикловому деформированию, и это также наряду с ростом доли деструктивной деформации за счет роста поврежденности материала приводит к увеличению ширины петли гистерезиса.

МС (системы Ni — Si — В) выгодно отличаются по свойствам от кристаллических сплавов. Они имеют на порядок ниже термический коэффициент электросопротивления и в 1,5 раза больше удельное электрическое сопротивление. Сплавы парамагнитны, коррозионно-стойки, обладают линейной температурной зависимостью ЭДС и относительно высокой температурой кристаллизации. Их можно использовать не только для изготовления прецизионных резисторов, но и для тензодатчиков при измерении деформаций и микросмеще-